西门子中国(授权)一级代理 伺服电机

伺服电动机不仅具有恒定输出转矩的特性，而且还具有非常强的过载能力。在机床选配伺服电动机时，要根据机床的设计性能指标，如进给轴的Zui高速度、加速度、主轴的功率和调速范围以及机床实际应用条件，伺服电动机选型的另一个主要依据是伺服电动机的工作制和定额。

进给伺服电动机特性
进给伺服电动机是机床轴位置改变的驱动部件，它的主要参数包括额定转距、额定转速、 额定惯量、径向受力及过载能力等。如图描述了某型号进给伺服电动机的基本特性。
1．惯量匹配
伺服电动机与丝杠的惯量是否匹配，将直接影响该坐标轴的加速度特性。如果电动机的惯量过小，尽管其转矩已经满足设计要求，但是机床坐标轴的加速度可能满足不了要求。如果丝杠和电动机转子不能做到惯量匹配，机床坐标轴的快速性就不能得到保证。对于用于模具加工的机床，就可能影响工件加工的尺寸精度和表面粗糙度。
一般情况下电动机惯量 1 J 与丝杠惯量 2 J 应满足以下关系：   1 J ≥ 2 J /3
2．伺服电动机的轴端受力
伺服电动机对其轴端的径向受力有严格的要求。在图 2-2 中描述了某型号伺服电动机对轴端径向受力的定义。图 中，F 为作用在电动机轴的 径向力；x为径向力作用在 轴向的距离；l为轴长度；

下图为该型号伺服电动机轴端径向受力的技术指标。可以看出，伺服电动机的工作速度越高，其轴端允许的径向受力越小。

如果伺服电动机需要在 3000r/min 的速度下长时间运行，那么在机械设计上，要考虑伺服电动机轴端与丝杠的连接方式对电动机轴端施加的径向力。如果超出伺服电动机允许的范围，伺服电动机轴承的使用寿命缩短，而且可能导致伺服电动机的轴承损坏。
3．伺服电动机过载能力
众所周知，伺服电动机具有很强的过载能力，有些甚至可达 300％的过载，但是伺服电动机的过载是有条件的，这个条件就是过载的时间限制。驱动器对于允许的过载输出电流及过载的时间都有严格的限制。在数控机床的设计时，应根据机床的设计指标选择匹配的伺服电动机，以避免伺服系统长期处于过载状态运行。