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減速機|減速器|伺服馬達-減速機協助伺服馬達提升扭矩(圖)-海洋傳動
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減速機協助伺服馬達提升扭矩(圖)
減速機協助伺服馬達提升扭矩(圖)
發布時間:2016/6/2 15:19:11 來源:
海洋傳動
談到
減速機
,就得先從
伺服馬達
開始談起。
伺服馬達
的技術發展,從高扭矩密度乃至于高功率密度,使轉速的提升高過3000rpm,由于轉速的提升,使得
伺服馬達
的功率密度大幅提升。這意謂著
伺服馬達
是否需要搭配
減速機
,其決定因素主要是從應用的需求上及成本的考慮來審視。
然則,到底什么樣的應用需求必須搭配
減速機
?根據了解,必須對負載做移動并要求精密定位時便有此需要。一般像是航空、衛星、醫療、軍事科技、晶圓設備、機器人等自動化設備。他們的共同特征在于將負載移動所需的扭矩往往遠超過
伺服馬達
本身的扭矩容量。而透過
減速機
來做
伺服馬達
輸出扭矩的提升,便可有效解決這個問題。
輸出扭矩提升的方式,可能采用直接增大
伺服馬達
的輸出扭矩方式,但這種方式不但必須使用昂貴的磁性材料,馬達還要有更強壯的結構,扭矩的增大正比于控制電流的增大,此時采用比較大的驅動器,功率電子組件和相關機電設備規格的增大,又會使控制系統的成本大幅增加。
理論上,提升
伺服馬達
的功率也是輸出扭矩提升的方式,可藉由增加
伺服馬達
兩倍的速度來使得伺服系統的功率密度提升兩倍,而且不需要增加驅動器等控制系統組件的規格,也就是不需要增加額外的成本。而這就需透過
減速機
的搭配來達到「減速并提升扭矩」的目的了。所以說,高功率
伺服馬達
的發展是必須搭配應用
減速機
,而非將其省略不用。
據了解,負載慣量的不當匹配,是伺服控制不穩定的最大原因之一。對于大的負載慣量,可以利用減速比的平方反比來調配最佳的等效負載慣量,以獲得最佳的控制響應。所以從這個角度來看,
減速機
為伺服應用的控制響應的最佳匹配。
此外,
減速機
還可有效解決馬達低速控制特性的衰減。由于
伺服馬達
的控制性會由于速度的降低,導致產生某程度上的衰減,尤其在對于低轉速下的訊號擷取和電流控制的穩定性上,特別容易看出。因此,采用
減速機
能使馬達具有較高轉速。
從成本觀點,假設0.4KW的AC
伺服馬達
搭配驅動器,需耗費一單位設備成本,以5KW的AC
伺服馬達
搭配驅動器必須耗費15單位成本,但是若采用0.4KW
伺服馬達
與驅動器,搭配一組
減速機
就能夠達到前述耗費15個單位成本才能完成的事,在操作成本上節省50%以上。
因此使用者依其加工需求不同,決定選用的齒輪
減速機
產品。一般而言,在機臺運轉上有低速、高扭矩的需求,絕大部分采用齒輪
減速機
,而在高速、低扭矩的機臺上則較少采用齒輪
減速機
。
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