微型直流減速電機:變頻電機選擇步驟

一、變頻電機選擇的參數(shù)

根據(jù)設(shè)備要求，電機參數(shù)包括：轉(zhuǎn)速范圍、功率、精度、響應(yīng)速度、啟動特性、保護等級、匹配驅(qū)動器。

二、參數(shù)選擇方法

1.速度要求

額定速度n0、頻率范圍fmax和fmin在速度范圍電機的基本參數(shù)中給出。其中n0是對應(yīng)于50HZ電源頻率的速度，電機的速度范圍計算如下(速度與頻率成比例):

nmax=n0fmax/50nmin=n0fmin/50

有幾個頻率范圍可供選擇，需要找到不同的產(chǎn)品。當(dāng)電機的速度范圍不能滿足實際需要時，可以采用串聯(lián)變速組來擴大速度范圍。

速度匹配傳動系統(tǒng)應(yīng)盡可能采用慢速或恒速傳動。即使采用增速傳動，傳動比也不能太大。電機的最大速度nmax應(yīng)選擇為接近所需的最大速度。

2.功率要求

功率特性曲線調(diào)速電機的功率特性曲線決定了電機在各種轉(zhuǎn)速下的輸出功率。在設(shè)計中，電機的輸出功率大于或等于任何速度下所需的功率。功率曲線如圖1P=Tn所示。

雖然電機可以在速度范圍內(nèi)工作，但需要注意的是，在恒轉(zhuǎn)矩區(qū)的低速段工作時，電機的功率因數(shù)和效率都很低。接近最低轉(zhuǎn)速時，效率只有百分之幾，電機產(chǎn)生大量熱量，消耗大量功率，不宜在頻繁使用的情況下使用，只能偶爾短期使用。當(dāng)不滿足這一要求時，應(yīng)采取減速措施，使電機以低速向執(zhí)行器輸出高速。

當(dāng)調(diào)速電機與步進(jìn)變速串聯(lián)時，速度分配分為高速傳動區(qū)和低速傳動區(qū)，速度分配應(yīng)選擇傳動比，使電機額定功率最小化，并合理考慮功率曲線的連接。

電機軸和定比軸之間的傳動比為u0，變速傳動比分別為u1和u2，因此輸出軸上的速度范圍為設(shè)備要求的na——nb，其中nm為設(shè)備要求的滿載功率對應(yīng)的最低速度(如果低速是功率需求的一部分)。na——nb是通過連接圖中的兩段獲得的。上下兩段都使用的最小功率為Px，電機功率P0為最小值時，電機功率才能更小，可達(dá)到的條件是u1和u2的比例要合理。

輸出軸轉(zhuǎn)速的計算：

na=nmaxu0u1nb=nminu2

3.精度要求

電機自身精度對輸出精度的影響與總傳動比成正比。當(dāng)電機精度達(dá)不到要求時，減速驅(qū)動可以提高精度。如果達(dá)不到要求，必須采用伺服電機。

4.響應(yīng)速度要求

響應(yīng)速度主要影響系統(tǒng)的加速性能。變速電機的響應(yīng)參數(shù)由電機輸出轉(zhuǎn)矩和自身的轉(zhuǎn)動慣量給出，系統(tǒng)響應(yīng)應(yīng)由電機轉(zhuǎn)矩和系統(tǒng)轉(zhuǎn)換到電機軸的等效轉(zhuǎn)動慣量來計算。

5.其他要求

主要是電機的啟動特性和保護性能。

啟動特性：系統(tǒng)帶負(fù)荷啟動時，從靜止到加速到一定速度的過程中，所需扭矩最大。原因是運動部件的摩擦系數(shù)是靜止時的靜摩擦系數(shù)，所以啟動載荷最大，而正常運行所需的扭矩大大降低。如果用功率更大的電機，就太浪費了。為此，可以根據(jù)需要選擇或定制(在圖1的起動區(qū)域，大多數(shù)電機都是恒轉(zhuǎn)矩起動，但也有起動轉(zhuǎn)矩大的電機，起動轉(zhuǎn)矩比固定轉(zhuǎn)矩大幾倍)。

保護等級或其他要求可參考產(chǎn)品規(guī)格進(jìn)行選擇。

三、注意事項

選擇電機時，應(yīng)在sam上考慮驅(qū)動器的配置