來源：小牛機器人

電機在其固有頻率下運行會產生振蕩。當然，其固有頻率會遠遠高于最大頻率，但是在安裝了機械設備后，整個系統的固有頻率就會發生改變，很有可能會出現在電機最大轉速范圍內，因此很可能會使系統不穩定。另外，電機應該盡量安裝在堅硬的平臺上，否則額外的彈性可能會給電機帶來振顫。在裝配過程中需要注意以下條件：

①機械傳動成分（齒輪箱、聯軸器、傳送帶等）；

②安裝平臺的硬度；

③電機根部與法蘭安裝的硬度；

④電機本身重量；

⑤負載量與電機轉動慣量比；

⑥電機與機械系統的阻尼特性；

⑦安裝類型與位置（IM B14、IM V18/19、IM B35）；

⑧電機的重量分布，如軸高、軸長等。

選擇電機的基本原則

選擇電機時，有以下幾條基本原則。

（1）當量匹配

系統要求精度由單位定位長度反饋回的脈沖數以及驅動器的倍頻能力決定，即以下公式成立： 單位長度/（單位長度對應脈沖數×驅動器倍頻數）＜系統要求精度

（2）慣量匹配

由于負載的慣量與減速比都會影響整個系統的動態響應特性，為此，選擇合適的減速比是優化系統的關鍵。在選擇減速箱時，既要考慮到力矩的因素，也要考慮到慣量的匹配，通常認為最佳的慣量比（折合到電機軸上的負載慣量/電機慣量）為1。當慣量比小于4時，可以得到高性能的動態響應。電機與負載的連接通常有軸連接器、齒輪箱、鏈條皮帶等方式，這種連接結構構成一個二自由度系統，大慣量比會給系統帶來諧振。負載慣量與電機慣量比的影響如下圖所示。

負載慣量與電機慣量比的影響

避免慣性失配的方法之一是在允許的范圍內提高齒輪比或滾珠間距，這樣做能夠減輕負載慣性對電機的影響。選擇電機的同時也要考慮選擇適當的齒輪比和滾珠間距，當然也不能忘記考慮電機的大小。

（3）力矩匹配

峰值力矩：由負載與電機的轉動慣量之和以及最大加速度決定。額定力矩：由負載與電機的轉動慣量之和以及應用中的速度曲線決定。頻繁啟動的伺服設備則需要更大輸出能力的電機。

（4）速度匹配

額定轉速：根據系統的機械結構以及速度的需求來確定。最大轉速：要充分考慮到電機最大轉速與輸出扭矩的關系，同時要保證最大轉速遠離系統諧振點。

電機容量的計算步驟

電機容量的計算步驟如下。

①確定系統的控制要求：位置控制或速度控制。

②確定系統的技術要求：最大轉速、速度位置曲線。

③確定電機機械傳動結構與減速比。

④根據以下數據計算機械參數，包括負載慣量、負載平均力矩、峰值力矩，然后將所有力矩折合到電機側。電機的速度—扭矩曲線如下圖所示。

負載質量。

驅動輥的直徑。

摩擦力。

機械效率。

傳輸路徑。

最大速度。

最大加速度與最大減速度。

運行停止周期。

⑤根據以上數據計算電機的特征參數，選定電機并根據4個原則進行檢驗。

⑥驗證溫升，確定其冷卻方式。

電機的速度—扭矩曲線

審核編輯：湯梓紅