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何種狀態下伺服電機需要搭配行星減速機使用?

發布時間:2021-05-10

在如今現代工業中,當部分設備有高精度控制的需求時,我們大多都會應用到伺服電機(SM),但從高扭矩密度乃至于高功率密度,可能會使轉速超過3000rpm,而且由于轉速的提升,會令SM的功率密度大幅提升。為解決以上問題SM就需要搭配減速機進行使用,而是否使用減速機的主要因素,是需要我們從應用與成本的角度來考慮來審視。這里簡單介紹幾個需要這樣使用的場景,在下列場合中大多都必須搭配伺服行星減速機。

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1、提升扭矩:輸出扭矩提升的方式,可能采用直接增大SM的輸出扭矩方式,但這種方式不但必須使用昂貴大功率的SM,電機還要有更強壯的結構,扭矩的增大正比于控制電流的增大,此時采用比較大的驅動器,功率電子組件和相關機電設備規格的增大,又會使控制系統的成本大幅增加。


2、降低設備成本:從成本觀點,假設SM(0.4KW)搭配驅動器,需耗費一單位設備成本,以(5KW)SM搭配伺服驅動器必須耗費15單位成本,但是若采用SM(0.4KW)與驅動器,搭配一組減速機就能夠達到前述耗費15個單位成本才能完成的事,在操作成本上節省50%以上。


3、提高使用性能:據了解,負載慣量的不當匹配,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。所以從這個角度來看,行星減速機為伺服應用的控制響應的最佳匹配。


4、重負荷高精度:必須對負載做移動并要求精密定位時便有此需要。一般像是航空、衛星、醫療、軍事科技、晶圓設備、機器人等自動化設備。他們的共同特征在于將負載移動所需的扭矩往往遠超過SM本身的扭矩容量。而透過減速機來做SM輸出扭矩的提升,便可有效解決這個問題。


從上述資料來看,我們需要根據各種不同的加工需求,來決定選用各種不同按裝形式的行星減速機產品。但根據實際情況來看,因為機臺在運轉時有著低速、高扭矩、高功率密度的各種場合需求,因此、在應用伺服電機場景中大部分都需要搭配行星減速機來使用。