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交流伺服電機(jī)在工業(yè)機(jī)器人中得到廣泛應(yīng)用

機(jī)器人對(duì)關(guān)節(jié)驅(qū)動(dòng)電機(jī)的要求非常嚴(yán)格，交流伺服電機(jī)在工業(yè)機(jī)器人中得到廣泛應(yīng)用。

 

目前國(guó)內(nèi)市場(chǎng)主要被國(guó)外名企占據(jù)，主要來(lái)自日本和歐美，未來(lái)國(guó)產(chǎn)替代空間大。目前國(guó)外品牌占據(jù)了中國(guó)交流伺服市場(chǎng)近百分之八十的市場(chǎng)份額，主要來(lái)自日本和歐美。

 

其中，日系產(chǎn)品以約百分之五十的市場(chǎng)份額居首，其品牌包括松下、三菱電機(jī)、安川、三洋、富士等，其產(chǎn)品特點(diǎn)是技術(shù)和性能水平比較符合中國(guó)用戶的需求，以良好的性?xún)r(jià)比和較高的可靠性獲得了穩(wěn)定且持續(xù)的客戶源，在中小型OEM市場(chǎng)上尤其具有壟斷優(yōu)勢(shì)。交流伺服電機(jī)

 

未來(lái)五年，我國(guó)伺服系統(tǒng)行業(yè)受益于產(chǎn)業(yè)升級(jí)的影響，將保持較快增長(zhǎng)，國(guó)產(chǎn)替代空間還很大。

 

中國(guó)內(nèi)較大的伺服品牌市場(chǎng)包括上市公司埃斯頓、匯川技術(shù)、華中數(shù)控、廣州數(shù)控、金源泰，其中，匯川技術(shù)提供的機(jī)器人解決方案中伺服電機(jī)和數(shù)控系統(tǒng)基本實(shí)現(xiàn)自給，物流分揀機(jī)械設(shè)備開(kāi)始使用自行研制的控制器和伺服系統(tǒng)，金源泰伺服能夠?yàn)榭蛻籼峁╇姍C(jī)與驅(qū)動(dòng)器等產(chǎn)品

 

控制器

機(jī)器人控制器的軟件部分是工業(yè)機(jī)器人的“心臟”，隨著科技的發(fā)展，工業(yè)機(jī)器人從下位機(jī)到上位機(jī)的應(yīng)用軟件方面都有了不同程度的研究成果。

 

控制器、軟件與本體一樣，一般由機(jī)器人廠家自主設(shè)計(jì)研發(fā)。目前國(guó)外主流機(jī)器人廠商的控制器均為在通用的多軸運(yùn)動(dòng)控制器平臺(tái)基礎(chǔ)上進(jìn)行自主研發(fā)，各品牌機(jī)器人均有自己的控制系統(tǒng)與之匹配。因此控制器的市場(chǎng)份額基本和機(jī)器人保持一致，國(guó)內(nèi)企業(yè)控制器尚未形成市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)。

 

國(guó)內(nèi)企業(yè)機(jī)器人控制器產(chǎn)品已經(jīng)交為成熟，是機(jī)器人產(chǎn)品中與國(guó)外產(chǎn)品差距小的關(guān)鍵零部件，國(guó)內(nèi)控制器與國(guó)外產(chǎn)品存在的差距主要在控制算法和二次開(kāi)發(fā)平臺(tái)的易用性方面。

 

未來(lái)幾年中國(guó)國(guó)產(chǎn)機(jī)器人將得到快速發(fā)展，國(guó)產(chǎn)機(jī)器人控制器應(yīng)用市場(chǎng)面臨較好的發(fā)展契機(jī)，尤其是在運(yùn)動(dòng)控制領(lǐng)域深耕多年的企業(yè)。機(jī)器人軸數(shù)越多，對(duì)控制器性能要求也越高：機(jī)器人自由度的高低取決于其可移動(dòng)的關(guān)節(jié)數(shù)目，關(guān)節(jié)數(shù)愈多，自由度越高，位移精度也越高，其所使用的伺服電機(jī)數(shù)量就相對(duì)較多，即越精的工業(yè)型機(jī)器人所用的伺服電機(jī)數(shù)量愈多。

 

一般每臺(tái)多軸機(jī)器人由一套控制系統(tǒng)控制，也意味著控制器性能要求越高。隨著中國(guó)工業(yè)機(jī)器人的快速發(fā)展，具有較強(qiáng)研發(fā)能力的公司會(huì)具備更強(qiáng)的競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)。

伺服電機(jī)功率計(jì)算選型

 

工控資料庫(kù)  前天

伺服電機(jī)的功率，應(yīng)根據(jù)生產(chǎn)機(jī)械所需要的功率來(lái)選擇，盡量使電機(jī)在額定負(fù)載下運(yùn)行。選擇時(shí)應(yīng)注意以下兩點(diǎn)：

 

1、如果電機(jī)功率選得過(guò)?。蜁?huì)出現(xiàn)“小馬拉大車(chē)”現(xiàn)象，造成電機(jī)長(zhǎng)期過(guò)載．使其絕緣因發(fā)熱而損壞．甚至電機(jī)被燒毀。

 

2、如果電機(jī)功率選得過(guò)大．就會(huì)出現(xiàn)“大馬拉小車(chē)”現(xiàn)象．其輸出機(jī)械功率不能得到充分利用，功率因數(shù)和效率都不高，不但對(duì)用戶和電網(wǎng)不利。而且還會(huì)造成電能浪費(fèi)。

 

 

 要正確選擇電機(jī)的功率，須經(jīng)過(guò)以下計(jì)算或比較：

 

p=f*v /1000 (p=計(jì)算功率kw，f=所需拉力n，工作機(jī)線速度m/s)

 

對(duì)于恒定負(fù)載連續(xù)工作方式，可按下式計(jì)算所需電機(jī)的功率：

 

p1(kw)：p=p/n1n2

 

 

式中n1為生產(chǎn)機(jī)械的效率；n2為電機(jī)的效率，即傳動(dòng)效率。

 

按上式求出的功率p1，不一定與產(chǎn)品功率相同。因此．所選電機(jī)的額定功率應(yīng)等于或稍大于計(jì)算所得的功率。

 

此外．常用的是類(lèi)比法來(lái)選擇電機(jī)的功率。所謂類(lèi)比法。就是與類(lèi)似生產(chǎn)機(jī)械所用電機(jī)的功率進(jìn)行對(duì)比。

 

具體做法是：了解本單位或附近其他單位的類(lèi)似生產(chǎn)機(jī)械使用多大功率的電機(jī)，然后選用相近功率的電機(jī)進(jìn)行試車(chē)。試車(chē)的目的是驗(yàn)證所選電機(jī)與生產(chǎn)機(jī)械是否匹配。

 

驗(yàn)證的方法是：使電機(jī)帶動(dòng)生產(chǎn)機(jī)械運(yùn)轉(zhuǎn)，用鉗形電流表測(cè)量電機(jī)的工作電流，將測(cè)得的電流與該電機(jī)銘牌上標(biāo)出的額定電流進(jìn)行對(duì)比。如果電功機(jī)的實(shí)際工作電流與銘脾上標(biāo)出的額定電流上下相差不大．則表明所選電機(jī)的功率 合適。

 

如果電機(jī)的實(shí)際工作電流比銘牌上標(biāo)出的額定電流低70％左右．則表明電機(jī)的功率選得過(guò)大，應(yīng)調(diào)換功率較小的電機(jī)。如果測(cè)得的電機(jī)工作電流比銘牌上標(biāo)出的額定電流大40％以上．則表明電機(jī)的功率選得過(guò)小，應(yīng)調(diào)換功率較大的電機(jī)。

 

實(shí)際上應(yīng)該是考慮扭矩（轉(zhuǎn)矩），電機(jī)功率和轉(zhuǎn)矩計(jì)算公式。

 

即t = 9550p/n

 

式中：

p— 功率，kw；

 

n— 電機(jī)的額定轉(zhuǎn)速，r/min；

 

t— 轉(zhuǎn)矩，nm。

 

電機(jī)的輸出轉(zhuǎn)矩一定要大于工作機(jī)械所需要的轉(zhuǎn)矩，一般需要一個(gè)系數(shù)。

 

機(jī)械功率公式：p=txn/97500

 

p:功率單位w

 

t：轉(zhuǎn)矩，單位克/㎝

 

n:轉(zhuǎn)速，單位r/min

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