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成功更換伺服產(chǎn)品的五個(gè)技巧

成功更換伺服產(chǎn)品的五個(gè)技巧

2015/12/15 9:35:28

   

  很多情況下,我們需要采用伺服產(chǎn)品更換方案,例如用一種新伺服電機(jī)來(lái)取代已有電機(jī)。其原因可能包括:產(chǎn)品報(bào)廢,節(jié)約成本,交貨時(shí)間問(wèn)題,或者技術(shù)升級(jí)。在涉及每種應(yīng)用的具體背景時(shí),可能需要考慮大量的重要因素。在本文中,我將嘗試簡(jiǎn)要鑒別那些最常見的因素,以及正確的關(guān)注順序。

  1、健康的動(dòng)機(jī)

  不管是出于何種原因需要更換伺服產(chǎn)品,都必須了解并時(shí)刻牢記首要任務(wù):降低風(fēng)險(xiǎn)。良好的更換方案能夠最大限度減少升級(jí)過(guò)程中可能遇到的潛在問(wèn)題。如果不精心管理更換過(guò)程中存在的潛在風(fēng)險(xiǎn),就會(huì)增加系統(tǒng)故障的概率。

  因此,成本不應(yīng)該成為更換方案的決定性因素!一個(gè)良好的更換方案不僅能最大限度地降低風(fēng)險(xiǎn),并能減少系統(tǒng)成本,而不是降低成本卻要接受更高的潛在風(fēng)險(xiǎn)。

  2、軸穩(wěn)定性

  慣量匹配非常重要,但是經(jīng)常被忽略。更換用的伺服應(yīng)該具有與原伺服相同的轉(zhuǎn)子慣量,或者盡量相似。其目標(biāo)是保持系統(tǒng)在安裝新伺服后的穩(wěn)定性。當(dāng)然,這里的假設(shè)前提是原有系統(tǒng)已經(jīng)達(dá)到了所需的穩(wěn)定性。

  如果要更換一個(gè)較低分辨率的系統(tǒng)(比如測(cè)速機(jī)、換向編碼器、或老式旋轉(zhuǎn)變壓器型系統(tǒng)),通常可采用分辨率不低于每轉(zhuǎn)220線(CPR)的高分辨率正弦編碼器反饋設(shè)備。在匹配轉(zhuǎn)子慣量的情況下可以增加靈活性。一般來(lái)說(shuō),在使用一個(gè)高分辨率設(shè)備改良反饋裝置分辨率的情況下,更換伺服的慣量至少要達(dá)到原有電機(jī)的三分之一,當(dāng)然最好是能達(dá)到一半。在很多應(yīng)用領(lǐng)域都已經(jīng)成功運(yùn)用了這種方法。

  3、速度和轉(zhuǎn)矩

  速度和轉(zhuǎn)矩匹配同樣重要。更換電機(jī)的性能應(yīng)達(dá)到或超過(guò)原有電機(jī)的性能。分析兩者產(chǎn)品目錄參數(shù)值(即連續(xù)轉(zhuǎn)矩、額定速度),以確保沒(méi)有缺陷,是非常重要的。

  還必須在每個(gè)電機(jī)的速度范圍內(nèi)比較轉(zhuǎn)矩值。比較圖形是一種非常有幫助的做法,可以通過(guò)比較電機(jī)速度/轉(zhuǎn)矩曲線,并在電子數(shù)據(jù)表中手動(dòng)地標(biāo)繪出想要的數(shù)值。比如,標(biāo)繪出1000 PRM時(shí)的連續(xù)轉(zhuǎn)矩,

  電機(jī)A = X Nm和電機(jī)B = Y Nm,并在整個(gè)速度范圍內(nèi)都進(jìn)行同樣的操作。

  4、電機(jī)尺寸

  雖然尺寸對(duì)于電機(jī)性能而言不是特別重要,但是在更換過(guò)程中,如果新伺服電機(jī)的安裝尺寸與原有電機(jī)相同,有助于實(shí)現(xiàn)流水化作業(yè)。應(yīng)分析兩種電機(jī)的外形圖,以確保一致性。即使替換掉使用工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)底座(比如NEMA或ICE)的電機(jī),也是一種好方法。相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)一般規(guī)定了相同的導(dǎo)向器和螺栓環(huán)尺寸,不過(guò)軸尺寸往往不是固定的。例如,雖然您要更換一個(gè)NEMA 34電機(jī),但是各制造商的產(chǎn)品定義可能差別很大!

  5、其它因素

  電機(jī)是機(jī)器中唯一被更換的部件嗎?一般情況下,更換伺服意味著更換驅(qū)動(dòng)器、電纜,在少數(shù)情況下甚至還需要更換控制器。在這種情況下,如果遵循制造商給出的建議,那么電機(jī)繞組差異就可以是次要的考慮因素。

  不過(guò),如果更換的電機(jī)將與原有驅(qū)動(dòng)器配合使用,則應(yīng)進(jìn)行仔細(xì)的檢查。比如,對(duì)繞組數(shù)據(jù)(包括電機(jī)常數(shù):Kt和Ke)、反饋設(shè)備類型和分辨率、以及電纜引腳布局等必須進(jìn)行仔細(xì)檢查和匹配。另外,不同的伺服電機(jī)制造商通常對(duì)這些關(guān)鍵參數(shù)采用不同的單位和轉(zhuǎn)換方法。這樣可能會(huì)導(dǎo)致在比較過(guò)程中難以明確區(qū)分電機(jī)的定義和單位。本文在這方面提供了一些實(shí)用的補(bǔ)充信息,介紹了一些在伺服更換過(guò)程中應(yīng)該考慮的常見規(guī)格差異。

  其它需要比較的方面可能包括:整體包絡(luò)尺寸、環(huán)境指數(shù)、固定制動(dòng)裝置、軸承和負(fù)載壽命、以及特殊事項(xiàng)。如前文所述,限于篇幅,本文不會(huì)列出關(guān)于更換準(zhǔn)則的全面“檢查清單”。我希望本文能為有效的伺服產(chǎn)品更換設(shè)計(jì)方案提供綜合參考,幫助相關(guān)人員周密考慮和控制相關(guān)風(fēng)險(xiǎn)。

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