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交流伺服電機在工業(yè)機器人中得到廣泛應(yīng)用

機器人對關(guān)節(jié)驅(qū)動電機的要求非常嚴格，交流伺服電機在工業(yè)機器人中得到廣泛應(yīng)用。

 

目前國內(nèi)市場主要被國外名企占據(jù)，主要來自日本和歐美，未來國產(chǎn)替代空間大。目前國外品牌占據(jù)了中國交流伺服市場近百分之八十的市場份額，主要來自日本和歐美。

 

其中，日系產(chǎn)品以約百分之五十的市場份額居首，其品牌包括松下、三菱電機、安川、三洋、富士等，其產(chǎn)品特點是技術(shù)和性能水平比較符合中國用戶的需求，以良好的性價比和較高的可靠性獲得了穩(wěn)定且持續(xù)的客戶源，在中小型OEM市場上尤其具有壟斷優(yōu)勢。交流伺服電機

 

未來五年，我國伺服系統(tǒng)行業(yè)受益于產(chǎn)業(yè)升級的影響，將保持較快增長，國產(chǎn)替代空間還很大。

 

中國內(nèi)較大的伺服品牌市場包括上市公司埃斯頓、匯川技術(shù)、華中數(shù)控、廣州數(shù)控、金源泰，其中，匯川技術(shù)提供的機器人解決方案中伺服電機和數(shù)控系統(tǒng)基本實現(xiàn)自給，物流分揀機械設(shè)備開始使用自行研制的控制器和伺服系統(tǒng)，金源泰伺服能夠為客戶提供電機與驅(qū)動器等產(chǎn)品

 

控制器

機器人控制器的軟件部分是工業(yè)機器人的“心臟”，隨著科技的發(fā)展，工業(yè)機器人從下位機到上位機的應(yīng)用軟件方面都有了不同程度的研究成果。

 

控制器、軟件與本體一樣，一般由機器人廠家自主設(shè)計研發(fā)。目前國外主流機器人廠商的控制器均為在通用的多軸運動控制器平臺基礎(chǔ)上進行自主研發(fā)，各品牌機器人均有自己的控制系統(tǒng)與之匹配。因此控制器的市場份額基本和機器人保持一致，國內(nèi)企業(yè)控制器尚未形成市場競爭優(yōu)勢。

 

國內(nèi)企業(yè)機器人控制器產(chǎn)品已經(jīng)交為成熟，是機器人產(chǎn)品中與國外產(chǎn)品差距小的關(guān)鍵零部件，國內(nèi)控制器與國外產(chǎn)品存在的差距主要在控制算法和二次開發(fā)平臺的易用性方面。

 

未來幾年中國國產(chǎn)機器人將得到快速發(fā)展，國產(chǎn)機器人控制器應(yīng)用市場面臨較好的發(fā)展契機，尤其是在運動控制領(lǐng)域深耕多年的企業(yè)。機器人軸數(shù)越多，對控制器性能要求也越高：機器人自由度的高低取決于其可移動的關(guān)節(jié)數(shù)目，關(guān)節(jié)數(shù)愈多，自由度越高，位移精度也越高，其所使用的伺服電機數(shù)量就相對較多，即越精的工業(yè)型機器人所用的伺服電機數(shù)量愈多。

 

一般每臺多軸機器人由一套控制系統(tǒng)控制，也意味著控制器性能要求越高。隨著中國工業(yè)機器人的快速發(fā)展，具有較強研發(fā)能力的公司會具備更強的競爭優(yōu)勢。

伺服電機功率計算選型

 

工控資料庫  前天

伺服電機的功率，應(yīng)根據(jù)生產(chǎn)機械所需要的功率來選擇，盡量使電機在額定負載下運行。選擇時應(yīng)注意以下兩點：

 

1、如果電機功率選得過?。蜁霈F(xiàn)“小馬拉大車”現(xiàn)象，造成電機長期過載．使其絕緣因發(fā)熱而損壞．甚至電機被燒毀。

 

2、如果電機功率選得過大．就會出現(xiàn)“大馬拉小車”現(xiàn)象．其輸出機械功率不能得到充分利用，功率因數(shù)和效率都不高，不但對用戶和電網(wǎng)不利。而且還會造成電能浪費。

 

 

 要正確選擇電機的功率，須經(jīng)過以下計算或比較：

 

p=f*v /1000 (p=計算功率kw，f=所需拉力n，工作機線速度m/s)

 

對于恒定負載連續(xù)工作方式，可按下式計算所需電機的功率：

 

p1(kw)：p=p/n1n2

 

 

式中n1為生產(chǎn)機械的效率；n2為電機的效率，即傳動效率。

 

按上式求出的功率p1，不一定與產(chǎn)品功率相同。因此．所選電機的額定功率應(yīng)等于或稍大于計算所得的功率。

 

此外．常用的是類比法來選擇電機的功率。所謂類比法。就是與類似生產(chǎn)機械所用電機的功率進行對比。

 

具體做法是：了解本單位或附近其他單位的類似生產(chǎn)機械使用多大功率的電機，然后選用相近功率的電機進行試車。試車的目的是驗證所選電機與生產(chǎn)機械是否匹配。

 

驗證的方法是：使電機帶動生產(chǎn)機械運轉(zhuǎn)，用鉗形電流表測量電機的工作電流，將測得的電流與該電機銘牌上標出的額定電流進行對比。如果電功機的實際工作電流與銘脾上標出的額定電流上下相差不大．則表明所選電機的功率 合適。

 

如果電機的實際工作電流比銘牌上標出的額定電流低70％左右．則表明電機的功率選得過大，應(yīng)調(diào)換功率較小的電機。如果測得的電機工作電流比銘牌上標出的額定電流大40％以上．則表明電機的功率選得過小，應(yīng)調(diào)換功率較大的電機。

 

實際上應(yīng)該是考慮扭矩（轉(zhuǎn)矩），電機功率和轉(zhuǎn)矩計算公式。

 

即t = 9550p/n

 

式中：

p— 功率，kw；

 

n— 電機的額定轉(zhuǎn)速，r/min；

 

t— 轉(zhuǎn)矩，nm。

 

電機的輸出轉(zhuǎn)矩一定要大于工作機械所需要的轉(zhuǎn)矩，一般需要一個系數(shù)。

 

機械功率公式：p=txn/97500

 

p:功率單位w

 

t：轉(zhuǎn)矩，單位克/㎝

 

n:轉(zhuǎn)速，單位r/min

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