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對于減速電機的作用,最簡單的理解是,減速機是改變速度與輸出力矩的,提供大力矩,低轉(zhuǎn)速。減速機的轉(zhuǎn)數(shù)比=輸入轉(zhuǎn)數(shù)/輸出轉(zhuǎn)數(shù),若轉(zhuǎn)數(shù)比為100,輸出轉(zhuǎn)矩大約為輸入轉(zhuǎn)矩的100倍。(轉(zhuǎn)速減慢而轉(zhuǎn)矩增加) 減速機也是一種變速機,不過一般變速機是用來減速的,習慣稱減速機而已;一般的減速機是固定傳動比的,也有可調(diào)的,但一般是分級調(diào)速。 大家容易想到的是,汽車上都有一個可調(diào)速的減速機,所以汽車就有了幾個檔位,汽油機(柴油機)就和電機一樣,加減油門速度可以變化,但變化范圍不大。
當然要說的是,離合器和減速機不是同一個東西,只不過一般說到減速機大家就容易想到汽車變速,想到是離合器的功勞,其實每次變速都是在拉動變速桿后才完成的。一般可調(diào)變速機在換檔時,是不能負荷的,所以要通過離合器把減速機輸出與汽車分離,換好檔后再聯(lián)接,離合器只是一種聯(lián)軸器(只不過是可分可合的)。
能量守恒定律告訴我們,電機輸出功率不可能無緣無故地變,只可能因為各種損耗變成熱能量了。功率不變,速度減小,那就使力量(力矩)變大了;相同輸出功率時,(角)速度與力(力矩)成反比,一般減速機也有能量損耗,效率為70%-99%不等。
如果用于低速的場合,只用一個普通低速的電機能行嗎?或用伺服電機呢? 只用一個普通低速的電機那當然不行,因為: 1)速度一般達不到:一般情況下減速機的數(shù)比可以低到3:1甚至更小,也可以高于180:1甚至更大。 也就是說,當普通電機轉(zhuǎn)速為1380轉(zhuǎn)/分(4極電機)時,減速機輸出轉(zhuǎn)速可以高到460轉(zhuǎn)甚至更大,也可以低到7.6轉(zhuǎn)甚至更小。而普通電機可以實現(xiàn)這么大的變速范圍嗎?就算是多極變速電機,轉(zhuǎn)速最快的2極電機轉(zhuǎn)速為2880-2970轉(zhuǎn)/分左右,轉(zhuǎn)速最低的12極電機轉(zhuǎn)速為480-490轉(zhuǎn)/分左右。如果只需要幾十轉(zhuǎn)/分的轉(zhuǎn)速,普通電機那就更不行了。
2)普通電機轉(zhuǎn)矩一般達不到:要求在低速運轉(zhuǎn)的負載,一般說來都要求比較大的轉(zhuǎn)矩(比如說提升機、電梯、生產(chǎn)線、卷繞機等等),即使普通電機的轉(zhuǎn)速符合要求了,轉(zhuǎn)矩也往往不能剛好符合要求。注意低速時機械導軌容易出現(xiàn)“爬行”現(xiàn)象。
用于低速的場合,只用一個交流伺服電機能行嗎?那還得分具體的不同情況: 用交流伺服電機做低速運行是沒有問題的(伺服驅(qū)動器內(nèi)部有內(nèi)置的電子齒輪,可任意設置,但建議1/50≤減速比≤50)。但是同樣存在轉(zhuǎn)速符合要求了,轉(zhuǎn)矩未必能剛好符合要求的情況,若轉(zhuǎn)矩也符合了要求了那當然是排在第一位的最佳方案了。
若轉(zhuǎn)矩不符合要求,又可細分為兩小類不同配置方案:
A)大功率交流伺服裝置(交流伺服驅(qū)動器+伺服電機)方案;
B)小功率交流伺服裝置+減速機方案。
A)在位置精度沒有特別要求的情況下,選用大功率的交流伺服裝置方案因其成本較高,和小功率的交流伺服裝置+減速機方案,相比較而言,性價比優(yōu)勢不明顯。
B)但若是有較高的位置精度要求的,雖然采用大功率的交流伺服裝置方案成本高些,但位置精度要求得到了保障;而小功率的交流伺服裝置+減速機方案,因減速機存在機械齒輪背隙,位置精度是要做出一些犧牲的。最終方案要根據(jù)具體的設備、設計目標、技術指標、精度要求等因素來確定。
C)另外還得兼顧電機的轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)子慣量。
伺服電機和減速機是怎樣選配的?比如選擇中慣量750W的電機,選擇一種減速比在60左右的減速機,應該怎樣選? 選型時應注意:
1)確認你的負載額定扭矩要小于 > 減速機額定輸出扭矩。
2)伺服電機額定扭矩(乘以)x減速比要大于 > 負載額定扭矩。
3)負載通過減速機轉(zhuǎn)化到伺服電機的轉(zhuǎn)動慣量,要在伺服電機允許的范圍內(nèi)。
4)確認減速機精度能夠滿足您的控制要求。
5)減速機結(jié)構(gòu)形式,外型尺寸既能滿足設備要求,同時能與所選用的伺服電機連接。 除了減速機傳動比,輸出轉(zhuǎn)矩,輸出軸的軸向力,徑向力校核;還要看減速機的傳動精度,根據(jù)工作條件選擇。因為傳動精度高價格高,只要電機和減速機配套后滿足你的要求(功能和性能),就可以了。 技術指標要符合要求,材料成本價格適中,就是好的方案。
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