集成式电机基础知识

来源:未知日期:2018/01/05 22:44 浏览:

集成式电机(有时称为智能电机)是集成了一个或多个运动系统组件的电机。集成式电机的电机部分可以是无刷直流电机,伺服电机或步进电机

 

典型的运动系统有许多常见的组件,包括电机,控制器,驱动和驱动电源,控制电子设备,布线以及反馈设备(如编码器)。因此,一体化电机的组成是可以变化的。例如,最基本的类型可以包括电机和编码器或电机,驱动器和控制器以及通信端口。

集成式电机可以提高可靠性,主要是因为连接在一起的部件更少。更少的外部连接意味着更少的电缆和布线 - 并且可以最大限度地降低成本,同时避免单独的元件购买...因为运动控制器和驱动器在一个物理单元中。

集成式电机编程也相对容易,有助于缩短开发时间。通信选项范围从简单的串行通信链路(如RS232或RS485)到适用于复杂运动控制任务(如CANopen,DeviceNet或以太网协议的更高级网络拓扑)。

伺服电机

集成伺服电机

在一些设计中,集成式电机还可以省去PLC等外部控制器。这样的集成系统可以通过合并组件来减少机器所需的空间,在某种情况下甚至可以省去外壳。

随着分布式运动控制架构的普及,集成电机也在不断增加。这种集成式运动控制的替代方案将机器智能分配到运动轴上(包括集成式电机的形式),有时让OEM或工厂工程师不用中央控制器。因此,电机可以执行更接近实际运动轴或负载轴的控制,从而将中央控制器的计算负担分配给各个集成电机。

在为应用选择集成电机时,首先需要定义负载特性。正确计算负载转矩。将实际运行条件保持在规定的电机极限参数以下,以获得长期可靠的运行。

电机尺寸参数来自扭矩曲线和负载惯性矩。这些因素决定了电机的工作带宽。扭矩曲线组描述了给定电机在全速范围内的连续扭矩和峰值扭矩的限制。

不同制造商的扭矩曲线基于略微不同的运行条件呈现峰值扭矩和连续扭矩。峰值扭矩曲线可以从动态测试中得出,代表驱动器硬件设置应该限制峰值电流以防止进一步的转矩,并保护驱动阶段组件。

机械系统的优化可以使电机运行在最佳范围内。需要注意的是:根据应用的具体情况,设计工程师可能需要优化其他机械特性(包括减速器,皮带,导螺杆和小齿轮等),以获得最佳的设计性能。

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