選擇合適的電機是選擇動態(tài)驅(qū)動組件的核心要素之一。由于其高起動轉(zhuǎn)矩maxon直流電機帶或不帶電刷是高動態(tài)伺服應(yīng)用匹配。一旦規(guī)定了應(yīng)用的要求，并建立了一個通用的運動控制策略。有幾個規(guī)則要尊重，以獲得最佳的電機

扭矩和電機尺寸

通常電機是從計算出的機械功率中選擇的，即從速度和扭矩要求中選擇。這可能導(dǎo)致錯誤的結(jié)果。例如，以25W機械功率運行的應(yīng)用程序為例。額定功率為40W的maxon EC22非常適合。電動機的額定功率是基于大約1/2的高轉(zhuǎn)速。22000rpm和大約18mNm的標(biāo)稱扭矩。然而，電機過熱如果所需負載扭矩為40mNm(同時負載速度為6000rpm)這導(dǎo)致25W!)它是電動機額定轉(zhuǎn)矩的兩倍多。

這導(dǎo)致我們的第一條規(guī)則:選擇一個足夠大的電機類型，以滿足扭矩要求。如有必要，使用變速箱將電機的扭矩降低到可接受的水平。本質(zhì)上，有兩個招矩值警要檢賽。第一種是基于熱的者慮。確保障頭的平均負載轉(zhuǎn)矩低于電機顏定轉(zhuǎn)矩或都定轉(zhuǎn)矩。在工作周期不斷重復(fù)的應(yīng)用中，包括Dwe在內(nèi)的負載轉(zhuǎn)矩的均方根扭矩平均值必須包含在連續(xù)的工作范圍內(nèi)。

第二個扭矩限制涉及峰值負載。在短時間內(nèi)，電機可以過載而不會有過熱的危險。盡管該過裁特性的細節(jié)取決于電機設(shè)計，我們可以陳述如下一般規(guī)則2:直流電動機過載2到3倍持續(xù)幾秒鐘是可能的;電動機越大，過載時間可能越

圖1:maxon的連續(xù)和短期工作范圍EC22發(fā)動機從本質(zhì)上進，40w的額定功率多少是任意的(恒定功睪的黑色雙曲線》。在藍色的負載操作點的速度配置文件與高加速扭矩也被添加。觀察平行于轉(zhuǎn)矩軸的電流刻度，反映出直流電機電流和產(chǎn)生的轉(zhuǎn)矩是嚴格成比例的

覆蓋所有操作點

在給定的電壓施加到一個直流電動機，速度降低線性增加電機轉(zhuǎn)矩。電機在空載時轉(zhuǎn)速最高所產(chǎn)生的扭矩是最大的啟動允許非常高的加速度，并導(dǎo)致在動態(tài)行為。改變所施加的電壓會產(chǎn)生一個平行的位移，這條速度-扭矩線(見圖2)。因此，任何所需的電動機操作點可以簡單地通過改變所施加的電動機電壓來實現(xiàn)。在伺服應(yīng)用中，這就是運動控制器要處理的問題

圖二:直流電動機在最大電動機電壓下的速度-轉(zhuǎn)矩線(紅色)和可實現(xiàn)運行點的區(qū)域(黃色)。棕色的線代表的速度轉(zhuǎn)矩線在一個降低的電壓需要運行電機在恒定的速度和扭矩。a/so表示的是加速結(jié)束時最大速度扭矩線與極限工作點之間的儲備。

規(guī)則3:確保電機的最大可用電壓能夠覆蓋應(yīng)用中的所有操作點。通常情況下，最關(guān)鍵的點是在加速過程的最后，在那里速度和所需扭矩是最高的。電機的最大電壓可能受到所使用的電源、控制器的最大電源電壓和控制器中的電壓降的