Wichtige Punkte bei der Auswahl von Servomotoren und Antrieben

I. Kernmotorauswahl

Lastanalyse

1. Trägheitsanpassung: Die Lastträgheit JL sollte ≤ 3 × die Motorträgheit JM sein. Bei hochpräzisen Systemen (z. B. Robotik) sollte JL/JM < 5:1 sein, um Schwingungen zu vermeiden.
2. Drehmomentanforderungen: Dauerdrehmoment: ≤ 80 % des Nenndrehmoments (verhindert Überhitzung). Spitzendrehmoment: Deckt Beschleunigungs-/Verzögerungsphasen ab (z. B. 3 × Nenndrehmoment).
3. Drehzahlbereich: Die Nenndrehzahl muss die tatsächliche Maximaldrehzahl um 20–30 % überschreiten (z. B. 3000 U/min → ≤ 2400 U/min).

Motortypen

1. Permanentmagnet-Synchronmotor (PMSM): Die gängigste Wahl mit hoher Leistungsdichte (30–50 % höher als bei Induktionsmotoren), ideal für die Robotik.
2. Induktions-Servomotor: Hohe Temperaturbeständigkeit und niedrige Kosten, geeignet für anspruchsvolle Anwendungen (z. B. Kräne).

Encoder und Feedback

1. Auflösung: 17 Bit (131.072 PPR) für die meisten Aufgaben; Positionierung im Nanometerbereich erfordert 23 Bit (8.388.608 PPR).
2. Typen: Absolut (Positionsspeicherung bei Stromausfall), inkrementell (Referenzfahrt erforderlich) oder magnetisch (störungsresistent).

Anpassungsfähigkeit an die Umwelt

1. Schutzart: IP65+ für Außen-/staubige Umgebungen (z. B. AGV-Motoren).
2. Temperaturbereich: Industriequalität: -20 °C bis +60 °C; Spezialausführung: -40 °C bis +85 °C.

II. Grundlagen der Laufwerksauswahl

Motorkompatibilität

1. Stromanpassung: Nennstrom des Antriebs ≥ Nennstrom des Motors (z. B. 10-A-Motor → ≥ 12-A-Antrieb).
2. Spannungskompatibilität: Die Spannung des Gleichstromzwischenkreises muss übereinstimmen (z. B. 400 V Wechselstrom → ~700 V Gleichstromzwischenkreis).
3. Leistungsredundanz: Die Antriebsleistung sollte die Motorleistung um 20–30 % übersteigen (für kurzzeitige Überlastungen).

Steuermodi

1. Betriebsarten: Positions-/Geschwindigkeits-/Drehmomentmodi; Mehrachsensynchronisation erfordert elektronisches Getriebe/Nocken.
2. Protokolle: EtherCAT (niedrige Latenz), Profinet (Industriequalität).

Dynamische Leistung

1. Bandbreite: Stromschleifenbandbreite ≥1 kHz (≥3 kHz für Aufgaben mit hoher Dynamik).
2. Überlastfähigkeit: Dauerhaftes Drehmoment von 150% bis 300% des Nenndrehmoments (z. B. bei Palettierrobotern).

Schutzfunktionen

1. Bremswiderstände: Erforderlich bei häufigen Starts/Stopps oder hohen Massenträgheitslasten (z. B. Aufzüge).
2. EMV-Design: Integrierte Filter/Abschirmung für industrielle Störfestigkeit.

III. Kollaborative Optimierung

Trägheitsausgleich

1. Durch den Einsatz von Getrieben lässt sich das Trägheitsverhältnis reduzieren (z. B. Planetengetriebe 10:1 → Trägheitsverhältnis 0,3).
2. Der Direktantrieb (DD-Motor) eliminiert mechanische Fehler und sorgt so für höchste Präzision.

Spezielle Szenarien

1. Vertikale Lasten: Mit Bremsen ausgestattete Motoren (z. B. Aufzugsantrieb) + Antriebsbremssignal-Synchronisierung (z. B. SON-Signal).
2. Hohe Präzision: Algorithmen zur Kreuzkopplung (Fehler <5 μm) und Reibungskompensation.

IV. Auswahlprozess

1. Anforderungen: Lastmoment, Spitzengeschwindigkeit, Positioniergenauigkeit und Kommunikationsprotokoll definieren.
2. Simulation: Validierung des dynamischen Verhaltens (MATLAB/Simulink) und der thermischen Stabilität unter Überlastung.
3. Testen: PID-Parameter einstellen und Rauschen einspeisen, um Robustheitsprüfungen durchzuführen.

Zusammenfassung: Bei der Auswahl eines Servomotors stehen Lastdynamik, Leistung und Umweltbeständigkeit im Vordergrund. Mit dem ZONCN Servomotor- und Antriebskit sparen Sie sich die doppelte Auswahl – achten Sie einfach auf Drehmoment, maximale Drehzahl und Präzision.