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          伺服電機與行星減速機的匹配及應用
          發(fā)布時(shí)間:2013-12-18

          伺服電機與精密行星減速機

            隨著(zhù)伺服電機技術(shù)的發(fā)展,現代工業(yè)設備應用中對高精度要求越來(lái)越苛刻,從高扭矩密度乃至于高功率密度,使轉速的提升高過(guò)3000rpm,由于轉速的提升,使得伺服電機的功率密度大幅提升。這意謂著(zhù)伺服電機需要搭配減速機,其決定因素主要是從應用的需求上及成本因數的來(lái)考慮。以下應用場(chǎng)合必須搭配伺服行星減速機/行星齒輪減速器。

          1、重負荷、高精度:如果系統必須對負載做精確移動(dòng)并要求精密定位時(shí)便有此需要。一般像是航空、衛星、醫療、軍事科技、晶圓設備、機器人等自動(dòng)化設備。他們的共同特征在于將負載移動(dòng)所需的扭矩往往遠超過(guò)伺服電機本身的扭矩容量。而透過(guò)行星減速機/行星齒輪減速器來(lái)做伺服電機輸出扭矩的提升,便可有效解決這個(gè)問(wèn)題。

          2、行星減速機/行星齒輪減速器能放大提升伺服電機的扭矩:輸出扭矩提升的方式,可能采用直接增大伺服電機的輸出扭矩方式,但這種方式不但必須使用昂貴大功率的伺服電機,還要為電機設計更堅固的結構,扭矩的增大與控制電流的增大成正比,如此時(shí)采用比較大的驅動(dòng)器,會(huì )使電子組件功率和相關(guān)機電設備規格增大,進(jìn)而會(huì )使控制系統的成本大幅增加。

          3、增加伺服電機的使用效率:理論上,提升伺服電機的功率也是輸出扭矩提升的方式,如果靠增加伺服電機兩倍的轉速來(lái)使得伺服系統的功率密度提升兩倍,則不需要增加驅動(dòng)器等控制系統組件的規格,也就是不需要增加額外的成本。而這就需透過(guò)行星減速機/行星齒輪減速器的搭配來(lái)達到提升扭矩的目的了。所以說(shuō),高功率伺服電機的發(fā)展必須搭配行星減速機/行星齒輪減速器,兩者相互促進(jìn)。

          4、提高使用性能:據實(shí)際使用情況了解,負載慣量與驅動(dòng)電機的不當匹配,是伺服控制不穩定的最大原因之一。對于大的負載慣量,可以利用減速比的平方反比來(lái)調配最佳的等效負載慣量,以獲得最佳的控制響應。所以從這個(gè)角度來(lái)看,行星減速機/行星齒輪減速器為伺服應用的控制響應的最佳匹配。

          5、降低設備成本: 從成本觀(guān)點(diǎn),假設0.4KW的AC伺服電機搭配驅動(dòng)器,需耗費1單位設備成本,以5KW的AC伺服電機搭配伺服驅動(dòng)器必須耗費15單位成本,但是若采用0.4KW伺服電機與驅動(dòng)器,再搭配一組行星減速機/行星齒輪減速器就能夠達到前述耗費15個(gè)單位成本才能完成的事,在操作成本上節省50%以上。

          6、增加設備使用壽命:行星減速機還可有效解決電機低速控制特性的衰減。由于伺服電機的控制性會(huì )由于速度的降低,導致產(chǎn)生某程度上的衰減,尤其在對于低轉速下的訊號擷取和電流控制的穩定性上,特別容易看出。因此,采用行星減速機/行星齒輪減速器能使電機具有較高轉速。 
            因此使用者依其加工需求不同,決定選用的行星減速機/行星齒輪減速器產(chǎn)品。一般而言,在機臺運轉上有低速、高扭矩、高功率密度場(chǎng)合需求,絕大部分采用行星減速機/行星齒輪減速器。

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