软件辅助电机选型

发布时间：2017-08-01 来源：控制工程网

　　在工程师定义运动系统规格书时，电机类型主要由应用需求确定。不管哪种类型的应用，软件都可以帮助工程师选择合适的电机。在选择合适电机时，除了关键技术参数之外，还应清楚了解工厂环境是如何影响运动系统要求的。软件会考虑许多因素，如可用空间、动力类型、电压和电流以及现有的系统，以便适应新的运动系统。
　　大多数电机生产商的产品目录中都有充足的产品可供选择，从这些目录里为应用程序选择最佳电机，可以节省时间。然而，并不是每个应用程序都是相似的。许多自动化供应商开发了特定的软件，可以为每一个应用程序选择最佳设备。利用这些系统，通常只需要几个变量，如力矩和所需的运行速度。运行程序之前，输入所需的参数，就能为具体应用计算出适用的电机及相关设备。

图1：即使用户不知道应用的所有细节，内置工具仍然可以帮助计算某些变量，这些变量可能更难追踪，比如惯性。图片来源：倍福

　　选型软件——也被称之为运动设计软件，从用户建造机械系统、输入相关数据开始。只需输入应用程序所需的具体参数，该工具就能计算出所需电动机的规格，并推荐相应的设备。
　　电机选型的细节
　　即使用户不知道应用的所有细节，内置工具仍然可以帮助计算某些变量，这些变量可能更难追踪，比如惯性。机械设备建造完，就必须提供运动配置文件。这有助于驱动器和电机的选型，并确定是否需要一个变速箱来保持惯性比，以便将应用程序保持在推荐的公差范围内。  
　　电机通用知识有助于用户为任务选择合适的设备。例如，在应用中，三相电源比单项电源产生更高的转速（或者更大的电流能产生更大的扭矩）。但是如果有众多电机可供选择，要想缩小选择的范围，还有很长的路要走。
　　运动系统的惯性效应
　　惯性是另一个往往被忽视的因素，但它真的很重要，尤其是在开始调试运动系统时。如果有1:3或1:5的惯性比，就可以加速调试阶段的调节过程。由于快速控制回路和高等级的应用变得更容易理解，高惯量比正在逐渐实现，这主要得益于伯德图和5阶速度观测器等工具的应用。这有利于惯性比为10:1到30:1的应用。强大的设计软件能够自动完成数学计算，避免令用户头疼的计算问题。

图2，机械设备建造完，就必须提供运动配置文件。这有助于驱动器和电机的选型，并确定是否需要一个变速箱来保持惯性比，以将应用程序保持在推荐的公差范围内。

　　选定电机和驱动系统以后，与那些支持获得普遍认可的、运动指令开放标准的供应商合作，可以使编程更简单。利用驱动系统和软件平台，允许用户在单轴的一个或两个编码器之间自由切换，可以提高设备的整体精度。
　　对某个应用的运动需求，做些必要的功课，以减少工厂内那些会将用户导向错误路线的复杂因素。选择一个强大的运动设计软件平台，可以简化设计阶段，帮助工程师为机器和设备选择最佳选项。 （作者：Matt Prellwitz）