伺服马达的选择与使用浅谈

　　本土机器设备制造商群体的崛起正极大推动着运动控制市场的发展，相关权威市场分析报告显示，近些年，国内包括
伺服电机在内的运动控制市场保持着超过20%的年增长率，运动控制技术及应用正成为整体自动化领域最受关注的热点。
　　
　　 市场可供选择的伺服电机种类非常多，有直流交流、有刷无刷、同步异步等之分，其各自的应用领域有怎样的差异？
　　今天的伺服电机概念与过去相比宽泛了很多，所包容的产品也很丰富，无论是直流、交流，同步、异步，有刷、无刷，
所有这些种类都有伺服电机。有刷、无刷仅是针对转子的换向装置怎么处理而言，可以是直流、交流电机，也可以是同步、异步电机。
但我们常说的有刷电机一般指直流电机。有刷电机有碳刷磨损、换向产生电火花等缺点，但换向平稳、转矩脉动小，所以在某些场合，
有刷电机仍然有优势，但一般在电流不大的应用场合。直流伺服比较简单、便宜。交流伺服是正弦波控制，转矩脉动小。交流伺服有
取代直流的趋势。伺服电机一般是同步电机，与异步电机相比，同步电机的效率高、体积更小。感应电机则一般是与异步电机紧密结合的。
5KW以下的电机一般都不是感应电机，而是无刷、同步的永磁电机。挟义来讲，按照行业通常理解，我们日常提的伺服电机一般指交流、
同步、无刷、永磁电机。目前，丹纳赫传动所提供伺服电机最大功率可以做到15KW，但5KW以下的产品应用比较多。根据用户选择的
不同伺服电机种类，所配套的驱动基本不一样，这主要取决于换向方式与控制算法的差异，像有刷电机与无刷电机的换向波形就不一样，
而同步电机与异步电机的控制算法也不同。
　　
　　 用户如何来选择适合自身应用的伺服电机？在安装、维护方面有什么需要注意的地方吗？
　　伺服电机的选择与特定应用联系紧密，没有很通用的标准。但从我们的经验看，大致有这样一个选择流程。首先需要了解电机的应用
环境，包括封装级别、工作的温度范围、是否需要防爆型等等，这些是最基本的。然后需要了解电机的运行模式，是24小时连续工作（S1），
还是间歇工作（S3、S6），如果是间歇工作方式的话，还需要知道占空比是多少。接下来，需要计算的是三个电参数。一是均方根电流，
根据运行模式来计算，主要是考核电机的发热量；二是峰值电流，它主要与电机短时工作的加、减速等性能相关；三是电压，电压等级决定了
电机的速度。有了这三个数值，就可以决定选择怎样的电机了。功率的裕度一般也参照电流来选择。一般在连续工作的运行模式下，取
10~15%的裕度即可。伺服电机的安装是很常规的工作。非常容易被忽略的一点是电机与设备之间的连接关系，包括联轴器、电机的输出轴
与负载的连接间隙与刚度等。现在用户往往只考虑连接的强度，而不考虑刚度。但要想实现一个快速系统，必须考虑刚性设计，选择联轴器
特别重要。需要至少按电机输出转矩的3倍来选，因为一般电机的峰值转矩是均速转矩的3倍。这也是直接驱动与普通驱动的差别，直接驱动
不需要考虑这些。在日常工作中，的确存在一些用户，其电机甚至3个月就需要更换一次，究其原因，无非是电机的安装精度不合适，选型
不合适，运行工作模式不合适这些。其实，电机本身寿命很长，需要定期更换的是轴承、轴封等运动部件。
　　
　　 伺服电机的应用领域与变频器、步进电机怎么区分？
　　的确，目前伺服电机的应用领域与步进电机、变频器有重叠。但需要注意的是，伺服电机的关键优势体现在两点，一是精度高，二是
动态响应好。现代高性能的变频器已经可以实现高精度，但动态响应的指标还做不到。步进电机适合于不需要反馈、速度不高、波动不大的
开环系统，它的价格有优势。