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替換伺服電機(jī)需要注意事項(xiàng)

分類：技術(shù)中心 2487人瀏覽 2018-06-08

設(shè)備應(yīng)用中，我們可能會遇到一些情況，需要對電機(jī)進(jìn)行替換，也就是用更新款的伺服電機(jī)替換原有型號產(chǎn)品。這些情況可能包括，產(chǎn)品過期淘汰、節(jié)約成本考慮、貨期問題或者新技術(shù)的應(yīng)用。盡管看上去僅僅是簡單的產(chǎn)品替換，但在涉及到每一個(gè)應(yīng)用的具體細(xì)節(jié)時(shí)，這其中還是會有諸多重要的影響因素是需要考慮的。

我們就試著簡要的為各位列舉一下，在電機(jī)替換過程中有哪些需要經(jīng)?？紤]和注意的要點(diǎn)。

合理的動(dòng)機(jī)：

無論電機(jī)的替換是在何種情況和原因下進(jìn)行的，其中有一個(gè)最重要的方面是必須清楚且時(shí)刻牢記的：風(fēng)險(xiǎn)的規(guī)避。

設(shè)備在“升級”過程中可能會出現(xiàn)各種問題，一個(gè)好的產(chǎn)品替換應(yīng)能夠做到讓這些潛在問題數(shù)量最小化。如果對電機(jī)替換中可能出現(xiàn)的潛在風(fēng)險(xiǎn)不采取非常謹(jǐn)慎管理措施，將極有可能帶來設(shè)備系統(tǒng)的故障和失效。

這就是說，產(chǎn)品價(jià)格和硬件成本不應(yīng)該成為產(chǎn)品替換的唯一控制因素。好的產(chǎn)品替換，應(yīng)該可以兼顧風(fēng)險(xiǎn)的最小化和系統(tǒng)成本的優(yōu)化，而不是簡單的壓低采購成本而接受更高的潛在風(fēng)險(xiǎn)。

軸穩(wěn)定性：

慣量匹配是非常重要的，這個(gè)我們在前文書曾經(jīng)多次提到過，但事實(shí)上卻時(shí)常被忽視。伺服電機(jī)在替換時(shí)應(yīng)該確保轉(zhuǎn)子慣量與原來的電機(jī)相同，或者盡可能接近。這樣做的目的是為了確保在替換新電機(jī)后系統(tǒng)依然能夠保持已有的穩(wěn)定性。當(dāng)然，前提是原有系統(tǒng)已經(jīng)具備了所需的穩(wěn)定性。

如果原有的系統(tǒng)分辨率較低，比如采用旋變反饋等低分辨率的速度或位置反饋設(shè)備，那么就非常值得考慮使用高分辨率的反饋設(shè)備，比如分辨率可以達(dá)到超過每圈 220 線的Sin/Cos 類型編碼器。這樣做可以在負(fù)載/轉(zhuǎn)子慣量匹配時(shí)獲得更好的靈活性。例如，使用高分辨率設(shè)備提升系統(tǒng)反饋分辨率，將有機(jī)會在電機(jī)替換時(shí)使用轉(zhuǎn)子慣量僅為原來電機(jī) 1/3～ 1/2 的電機(jī)。這種方法已經(jīng)在很多案例中被成功應(yīng)用。

速度與扭矩

速度與扭矩的匹配同樣是十分重要的。新的替換電機(jī)的性能需要能夠達(dá)到或者超過原有電機(jī)。因此在電機(jī)替換時(shí)非常有必要審視和評估電機(jī)的每一項(xiàng)參數(shù)值（連續(xù)扭矩、額定轉(zhuǎn)速...等等），以確保沒有短板。

將每一臺電機(jī)在整個(gè)轉(zhuǎn)速范圍內(nèi)的扭矩值進(jìn)行比對也是非常關(guān)鍵的。此時(shí)圖形化的比較可能更有幫助，也就是電機(jī)的速度/扭矩（矩頻特性）曲線的比較，并且將關(guān)鍵運(yùn)行速度點(diǎn)的扭矩進(jìn)行列表比對。例如，在 1000 RPM 時(shí)，A 電機(jī)的連續(xù)扭矩為 X Nm，B 電機(jī)的為 Y Nm，以此類推可以在整個(gè)運(yùn)行轉(zhuǎn)速范圍內(nèi)作這樣的比較。

電機(jī)尺寸

盡管并不影響電機(jī)性能，但不可否認(rèn)，如果新電機(jī)的安裝尺寸與原有電機(jī)完全一致，那么整個(gè)“改造”過程將變得更加順暢。因此，電機(jī)替換時(shí)，還是需要評估新老電機(jī)的外形尺寸圖的，以盡量確保二者的一致性。而即使是具備工業(yè)安裝尺寸標(biāo)準(zhǔn)的電機(jī)，如IEC或NEMA，這樣的評估也是非常必要的，這些標(biāo)準(zhǔn)尺寸的電機(jī)通常包含相同的法蘭，導(dǎo)向盤，子口和法蘭安裝孔尺寸，但經(jīng)常卻有著完全不同的軸尺寸。因此，即便是在替換NEMA 34標(biāo)準(zhǔn)的電機(jī)，不同廠家的的產(chǎn)品關(guān)于安裝尺寸的定義可能是完全不同的。

其他考慮

電機(jī)是否是設(shè)備中唯一需要更換的部分呢?通常一臺伺服電機(jī)的替換頁意味著一些相關(guān)組件的跟換，如：驅(qū)動(dòng)器，電纜有時(shí)甚至還涉及到控制器。那么在這種情況下，電機(jī)繞組的不通夜成為我們需要考慮的因素了。

如果新的替換電機(jī)需要與原有的驅(qū)動(dòng)器匹配使用，那么這樣的評估就是必須的了，繞組數(shù)據(jù)（包括某些電機(jī)常數(shù)Kt和Ke),反饋設(shè)備類型以及分辨率，電纜插針...等等，僅僅是很少一部分需要仔細(xì)檢查，校驗(yàn)和匹配的參數(shù)。此外，不同的伺服電機(jī)廠家經(jīng)常在這些參數(shù)中使用不同的單位和通訊方式，此時(shí)就不能只通過這些參數(shù)的定義和單位來區(qū)別不通的電機(jī)了。

還有一些值得考慮的方面，可能包括：整體尺寸和體積，環(huán)境指標(biāo)，制動(dòng)抱閘，軸承和承載壽命，以及特殊應(yīng)用場合。

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