华大系列伺服电机选型手册

SD15MT SD20MT SD30MT SD50MN本说明书主要为用户提供驱动器的使用方法、系统参数、技术指标。

由于使用不当或错误的操作，可能会导致意外事故发生并影响产品的性能和使用寿命，为使本产品更好地发挥其性能和更好地为您服务，请您务必在产品使用前认真阅读本说明书。

在产品使用过程中如遇到不解的地方请查阅说明书或拨打我们的技术支持电话。

请您将对交流伺服驱动器的意见和更高要求告知我们，我们会在最短的时间内满足您的要求。

【注】☆由于产品的改进，手册内容可能变更，恕不另行通知。

☆驱动单元及电机内不包含任何维修配件，请勿私自拆卸；对驱动单元及电机的任何改动将使其保修权利失效；本公司也不对由此引起的后果承担任何责任。

☆阅读本手册前，请遵守以下安全防范说明。

警示标志：————危险：表示错误的操作将可能导致人员伤亡！————小心：表示错误的操作将可能对人员造成伤害并损坏设备或产品！————注意：表示错误的操作将可能损坏设备或产品！危险：Danger本产品的设计和制造并非是为了使用在对人身安全有威胁的机械和系统中。

用户的机械和系统选用本产品时，须在设计和制造中考虑安全防护措施，防止因操作不当或本产品异常而引发意外事故。

伺服驱动器即使断电后，高压仍会保持一段时间，断电后5分钟内请勿拆卸电线，不得触摸端子排。

参与拆卸与维修的人员必须具备相应的专业知识和工作能力。

小心：损坏或有故障的产品不可投入使用。

必须按产品储运环境条件储存和运输。

搬运伺服电机时，不得拖曳电线、电机轴和编码器。

伺服驱动器及伺服电机不得承受外力及撞击。

避免振动，严禁承受冲击。

受损或零件不全时，不得进行安装。

ll.必须安装在有足够防护等级的控制柜内。

必须与其它设备间保留足够的间隙。

必须有良好的散热条件。

防止尘埃、腐蚀性气体、导电物体、液体及易燃易爆物质侵入。

安装务必牢固，防止因振动松脱。

防止液体侵入损坏电机和编码器。

禁止敲击电机和电机轴，以免损坏编码器。

伺服机电选型技术指南之南宫帮珍创作1、机电领域中伺服机电的选择原则现代机电行业中经常会碰到一些复杂的运动, 这对机电的动力荷载有很年夜影响.伺服驱动装置是许多机电系统的核心, 因此, 伺服机电的选择就变得尤为重要.首先要选出满足给定负载要求的电念头, 然后再从中按价格、重量、体积等技术经济指标选择最适合的机电.各种机电的T-ω曲线（1）传统的选择方法这里只考虑机电的动力问题, 对直线运动用速度v(t), 加速度a(t)和所需外力F(t)暗示, 对旋转运动用角速度ω(t), 角加速度α(t)和所需扭矩T(t)暗示, 它们均可以暗示为时间的函数, 与其他因素无关.很显然.机电的最年夜功率P机电, 最年夜应年夜于工作负载所需的峰值功率P峰值, 但仅仅如此是不够的, 物理意义上的功率包括扭矩和速度两部份, 但在实际的传念头构中它们是受限制的.用ω峰值, T峰值暗示最年夜值或者峰值.机电的最年夜速度决定了减速器减速比的上限, n上限=ω峰值, 最年夜/ω峰值, 同样, 机电的最年夜扭矩决定了减速比的下限, n下限=T峰值/T机电, 最年夜, 如果n下限年夜于n上限, 选择的机电是分歧适的.反之, 则可以通过对每种机电的广泛类比来确定上下限之间可行的传动比范围.只用峰值功率作为选择机电的原则是不充沛的, 而且传动比的准确计算非常繁琐.（2）新的选择方法一种新的选择原则是将机电特性与负载特性分离开, 并用图解的形式暗示, 这种暗示方法使得驱动装置的可行性检查和分歧系统间的比力更方便, 另外, 还提供了传动比的一个可能范围.这种方法的优点：适用于各种负载情况；将负载和机电的特性分离开；有关动力的各个参数均可用图解的形式暗示而且适用于各种机电.因此, 不再需要用年夜量的类比来检查机电是否能够驱动某个特定的负载.在机电和负载之间的传动比会改变机电提供的动力荷载参数.比如, 一个年夜的传动比会减小外部扭矩对机电运转的影响, 而且, 为输出同样的运动, 机电就得以较高的速度旋转, 发生较年夜的加速度, 因此机电需要较年夜的惯量扭矩.选择一个合适的传动比就能平衡这相反的两个方面.通常, 应用有如下两种方法可以找到这个传动比n, 它会把机电与工作任务很好地协调起来.一是, 从机电获得的最年夜速度小于机电自身的最年夜速度 机电, 最年夜；二是, 机电任意时刻的标准扭矩小于机电额定扭矩M额定.2、一般伺服机电选择考虑的问题（1）机电的最高转速机电选择首先依据机床快速行程速度.快速行程的机电转速应严格控制在机电的额定转速之内.式中,n为机电的额定转速（rpm）；n为快速行程时机电的转nom速（rpm）；V为直线运行速度（m/min）；u为系统传动比, maxu=n 机电/n 丝杠；h P 丝杠导程（mm ）.（2）惯量匹配问题及计算负载惯量为了保证足够的角加速度使系统反应灵敏和满足系统的稳定性要求, 负载惯量J L 应限制在 2.5倍机电惯量J M 之内, 即M L 5J .2J <.式中, j J 2；j ω为各转动件角速度, rad/min ；j m 为各移动件的质量, kg ；j V 为各移动件的速度, m/min ；ω为伺服机电的角速度,rad/min.（3）空载加速转矩空载加速转矩发生在执行部件从静止以阶跃指令加速到快速时.一般应限定在变频驱动系统最年夜输出转矩的80% 以内.式中, max A T 为与机电匹配的变频驱动系统的最年夜输出转矩（N.m ）；max T 为空载时加速转矩（N.m ）；F T 为快速行程时转换到机电轴上的载荷转矩（N.m ）；ac t 为快速行程时加减速时间常数（ms ）.（4）切削负载转矩在正常工作状态下, 切削负载转矩ms T 不超越机电额定转矩MS T 的80%.式中, c T 为最年夜切削转矩（N.m ）；D 为最年夜负载比.（5）连续过载时间连续过载时间lon t 应限制在机电规定过载时间Mon t 之内.3、根据负载转矩选择伺服机电根据伺服机电的工作曲线, 负载转矩应满足：当机床作空载运行时, 在整个速度范围内, 加在伺服机电轴上的负载转矩应在机电的连续额定转矩范围内, 即在工作曲线的连续工作区；最年夜负载转矩, 加载周期及过载时间应在特性曲线的允许范围内.加在机电轴上的负载转矩可以折算出加到机电轴上的负载转矩.式中, L T 为折算到机电轴上的负载转矩（N.m ）；F 为轴向移开工作台时所需的力（N ）；L 为机电每转的机械位移量（m ）；C T 为滚珠丝杠轴承等摩擦转矩折算到机电轴上的负载转矩（N.m ）；η为驱动系统的效率.式中, c F 为切削反作用力（N ）；g f 为齿轮作用力（N ）；W为工作台工件等滑动部份总重量（N ）；cf F 为由于切削力使工作台压向导轨的正压力（N ）；μ为摩擦系数.无切削时, )(g f W F +=μ.计算转矩时下列几点应特别注意.（a ）由于镶条发生的摩擦转矩必需充沛地考虑.通常, 仅仅从滑块的重量和摩擦系数来计算的转矩很小的.请特别注意由于镶条加紧以及滑块概况的精度误差所发生的力矩.（b ）由于轴承, 螺母的预加载, 以及丝杠的预紧力滚珠接触面的摩擦等所发生的转矩均不能忽略.尤其是小型轻重量的设备.这样的转矩回应影响整个转矩.所以要特别注意.（c ）切削力的反作用力会使工作台的摩擦增加, 以此接受切削反作用力的点与接受驱动力的点通常是分离的.如图所示, 在接受年夜的切削反作用力的瞬间, 滑块概况的负载也增加.当计算切削期间的转矩时, 由于这一载荷而引起的摩擦转矩的增加应给予考虑.（d）摩擦转矩受进给速率的影响很年夜, 必需研究丈量因速度工作台支撑物(滑块, 滚珠, 压力), 滑块概况资料及润滑条件的改变而引起的摩擦的变动.已得出正确的数值.（e）通常, 即使在同一台的机械上, 随调整条件, 周围温度, 或润滑条件等因素而变动.当计算负载转矩时, 请尽量借助丈量同种机械上而积累的参数, 来获得正确的数据.4、根据负载惯量选择伺服机电为了保证轮廓切削形状精度和低的概况加工粗拙度, 要求数控机床具有良好的快速响应特性.随着控制信号的变动, 机电应在较短的时间内完成必需的举措.负载惯量与机电的响应和快速移动ACC/DEC时间息息相关.带年夜惯量负载时, 当速度指令变动时, 机电需较长的时间才华达到这一速度, 当二轴同步插补进行圆弧高速切削时年夜惯量的负载发生的误差会比小惯量的年夜一些.因此, 加在机电轴上的负载惯量的年夜小, 将直接影响机电的灵敏度以及整个伺服系统的精度.当负载惯量5倍以上时, 会使转子的灵敏度受影响, 机电惯量J和负载惯量L J必需满足：M由机电驱动的所有运动部件, 无论旋转运动的部件, 还是直线运动的部件, 都成为机电的负载惯量.机电轴上的负载总惯量可以通过计算各个被驱动的部件的惯量, 并按一定的规律将其相加获得.（a ）圆柱体惯量如滚珠丝杠, 齿轮等围绕其中心轴旋转时的惯量可按下面公式计算：L D J 432⨯=πγ（kg cm2） 式中, γ为资料的密度(kg/cm 3)；D 为圆柱体的直经(cm)；L为圆柱体的长度(cm).（b ）轴向移植物体的惯量工件, 工作台等轴向移植物体的惯量, 可由下面公式得出：2)2(πL W J =（kg cm 2） 式中, W 为直线移植物体的重量(kg)；L 为机电每转在直线方向移动的距离(cm).（c ）圆柱体围绕中心运动时的惯量如图所示：圆柱体围绕中心运动时的惯量属于这种情况的例子：如年夜直经的齿轮, 为了减少惯量, 往往在圆盘上挖出分布均匀的孔这时的惯量可以这样计算：20W R J J +=（kg cm 2） 式中, 0J 为圆柱体围绕其中心线旋转时的惯量(kgcm2)；W 为圆柱体的重量(kg)；R 为旋转半径(cm).（d ）相对机电轴机械变速的惯量计算将上图所示的负载惯量Jo 折算到机电轴上的计算方法如下：021J N N J =（kg cm 2） 式中, 1N 、2N 为齿轮的齿数.5、机电加减速时的转矩（1）按线性加减速时加速转矩机电加速或减速时的转矩按线性加减速时加速转矩计算如下：)1)((1106024Ksta L M am a e J J t n T --+⨯=π （N.m ） 式中, m n 为机电的稳定速度；a t 为加速时间；M J 2）；L J 2）；s K 为位置伺服开环增益.加速转矩开始减小时的转速如下：（2）按指数曲线加速机电按指数曲线加速时的加速转矩曲线此时, 速度为零的转矩To 可由下面公式给出：)(110602e4O L M m J J t n T +⨯=π （N.m ） 式中, e t 为指数曲线加速时间常数.（3）输入阶段性速度指令这时的加速转矩Ta 相当于To, 可由下面公式求得（ts=Ks ）.)(110602s4a L M m J J t n T +⨯=π （N.m ） 6、根据机电转矩均方根值选择机电工作机械频繁启动, 制动时所需转矩, 当工作机械作频繁启动, 制动时, 必需检查机电是否过热, 为此需计算在一个周期内机电转矩的均方根值, 而且应使此均方根值小于机电的连续转矩.机电的均方根值由下式给出：式中, a T 为加速转矩（Nm ）；f T 为摩擦转矩（Nm ）；o T 在停止期间的转矩（Nm ）；1t , 2t , 3t , 周T 如下图所示.1t , 2t , 3t , 周T 的转矩曲线负载周期性变动的转矩计算, 也需要计算出一个周期中的转矩均方根值, 且该值小于额定转矩.这样机电才不会过热, 正常工作.负载周期性变动的转矩计算图设计时进给伺服机电的选择原则是：首先根据转矩－速度特性曲线检查负载转矩, 加减速转矩是否满足要求, 然后对负载惯量进行校合, 对要求频繁起动、制动的机电还应对其转矩均方根进行校合, 这样选择出来的机电才华既满足要求, 又可防止由于机电选择偏年夜而引起的问题.8、伺服机电选择的步伐、方法以及公式（1）决定运行方式根据机械系统的控制内容, 决定机电运行方式, 启动时间ta 、减速时间td 由实际情况合机械刚度决定.典范运行方式（2）计算负载换算到机电轴上的转动惯量GD 2为了计算启动转矩P T , 要先求出负载的转动惯量：式中, L 为圆柱体的长cm ；D 为圆柱体的直径cm.式中, 2l 为负载侧齿轮厚度；2d 为负载侧齿轮直径；1l 为机电侧齿轮厚度；1d 为机电侧齿轮直径； 为资料密度；2GD l 2）；l N 为负载轴转速rpm ；m N 为机电轴转速rpm ；R /1为减速比.（3）初选机电计算机电稳定运行时的功率Po 以及转矩T L .T L 为折算到机电轴上的负载转矩：式中, 为机械系统的效率；l T 负载轴转矩.（4）核算加减速时间或加减速功率对初选机电根据机械系统的要求, 核算加减速时间, 必需小于机械系统要求值.加速时间：减速时间：上两式中使用机电的机械数值求出, 故求出加入起动信号后的时间, 必需加算作为控制电路滞后的时间5～10ms.负载加速转矩P T 可由起动时间求出, 若P T 年夜于初选机电的额定转矩, 但小于机电的瞬时最年夜转矩（5～10倍额定转矩）, 也可以认为机电初选合适.（5）考虑工作循环与占空因素的实效转矩计算在机器人等激烈工作场所, 不能忽略加减速超越额定电流这一影响, 则需要以占空因素求实效转矩.该值在初选机电额定转矩以下, 则选择机电合适.以典范运行方式中图a 为例：式中, a t 为起动时间s ；l t 为正常运行时间s ；d t 为减速时间s ；w f 为波形系数.rms T 若不满足额定转矩式, 需要提高机电容量,再次核算.。

伺服电机选型手册1. 引言伺服电机是一种能够精确控制运动位置、速度和力矩的电动机。

它通常由电机、编码器和伺服驱动器组成，可以在工业控制、自动化生产等领域中广泛应用。

本选型手册将为您介绍伺服电机的选型原则和方法，并为您提供一些建议，帮助您选择适合的伺服电机，以满足您的应用需求。

2. 选型原则在选择伺服电机时，我们应考虑以下几个原则：2.1 负载特性分析首先，我们需要分析应用的负载特性，包括负载的惯性、负载的运动模式（连续运动或间歇运动）、负载的最大运动速度和力矩等。

通过对负载特性的分析，可以确定所需的电机功率和扭矩。

2.2 控制精度要求控制精度是另一个重要考虑因素。

不同的应用对控制精度有不同的要求。

如果需要更高的控制精度，通常需要选择具有更高分辨率的编码器和更精确的驱动器。

2.3 环境条件环境条件也会影响伺服电机的选型。

例如，如果应用环境存在较高的温度或湿度，我们应选择具有较高的防护等级的伺服电机。

2.4 成本和可靠性最后，我们还需要考虑成本和可靠性因素。

根据应用需求和预算限制，选择合适的伺服电机，并确保其具有足够的可靠性，以避免故障和停机造成的损失。

3. 选型方法在选型伺服电机时，可以按照以下步骤进行：3.1 确定负载惯性和负载模式首先，确定应用的负载特性，包括负载的惯性和运动模式。

惯性可以通过负载的质量和尺寸计算得出。

运动模式可以根据应用的工作周期和停顿时间来确定。

3.2 计算所需的功率和扭矩根据负载的特性，计算所需的电机功率和扭矩。

功率计算公式如下：功率（W）= 扭矩（Nm） × 转速（rad/s）3.3 确定控制精度要求根据应用的控制精度要求，确定所需的编码器分辨率和驱动器性能。

3.4 选择合适的型号和规格根据以上计算结果和需求，选择合适的型号和规格的伺服电机。

可以参考厂商提供的技术手册和产品目录，查找符合要求的伺服电机型号。

3.5 考虑环境条件和成本要素在最终选择伺服电机之前，考虑应用环境条件和成本要素。

伺服电机的选型步骤及注意事项欢迎加入圈子学习更多的伺服控制技术和经验伺服电机是指在伺服系统中控制机械元件运转的发动机，是一种补助马达间接变速装置。

每种型号伺服电机的规格项内均有额定转矩、最大转矩及伺服电机惯量等参数各参数与负载转矩及负载惯量间必定有相关联系存在，选用伺服电机的输出转矩应符合负载机构的运动条件要求，如加速度的快慢、机构的重量;机构的运动方式(水平、垂直旋转)等;运动条件与伺服电机输出功率无直接关系，但是一般伺服电机输出功率越高，相对输出转矩也会越高。

因此不但机构重量会影响伺服电机的选用，运动条件也会改变伺服电机的选用。

惯量越大时，需要越大的加速及减速转矩，加速及减速时间越短时，也需要越大的伺服电机输出转矩。

选用伺服电机规格时，依下列步骤进行。

一、伺服电机的选型步骤1、明确负载机构的运动条件要求，即加/减速的快慢、运动速度、机构的重量、机构的运动方式等。

2、依据运行条件要求选用合适的负载惯量计算公式计算出机构的负载惯量。

3、依据负载惯量与伺服电机惯量选出适当的假选定伺服电机规格。

4、结合初选的伺服电机惯量与负载惯量，计算出加速转矩及减速转矩。

5、依据负载重量、配置方式、摩擦系数、运行效效率计算出负载转矩。

6、初选伺服电机的最大输出转矩必须大于加速转矩+负载转矩;如不符合条件，必须选用其他型号计算验证直至符符合要求。

7、依据负载转矩、加速转矩、减速转矩及保持转矩计算出连续瞬时转矩。

8、初选伺服电机的额定转矩必须大于连续瞬时转矩，如，如果不符合条件，必须选用其他型号计算验证直至符合要求。

9、完成选定。

二、伺服电机选型的注意事项1、如果选择了带电磁制动器的伺服电机，电机的转动惯量会增大，计算转矩时要进行考虑。

2、有的伺服驱动器有内置的再生制动单元，但当再生制动较频繁时，可能引起直流母线电压过高，这时需另配再生制动电阻。

再生制动电阻是否需要另配，配多大，可参照相应样本的使用说明来配。

3、有些系统要维持机械装置的静止位置，需电机提供较大的输出转矩，且停止的时间较长。

BONMET SA Smart & AccurateBONMET SERVO SYSTEM性能卓越●多合一控制方式利用参数切换可分别使用：①位置控制；②速度控制；③转矩控制；④JOG控制；⑤点对点控制。

●单轴定位功能SA系列伺服驱动器内置了16节点的单轴定位功能，用户可以通过伺服驱动器的RS-232通讯接口直接与触摸屏连接，从而省却了中间的PLC单元。

●伺服系统分析功能SA型伺服驱动器专用计算机软件Servofly，能对所有参数进行编辑、传送、比较以及初始化，监控所有信号、报警、系统状态等，功能强大，操作便捷。

种类齐全●与机器匹配的伺服电机种类齐全BONMET伺服电机现在拥有SM系列、JSF系列共25种型号，适用面极为广泛，并且我们仍在不断开发新型产品。

●多种配套类型伺服驱动器SA型伺服驱动器现已涵盖0.4KW至5.5KW的多种类型驱动器，广泛运用于各种工业环境。

质量保证●伺服电机选用高工作温度、高磁能积优质的永磁材料做成，使用优化的电磁参数设计，电机长期运行时仍能保持优良的工作状态，IP65的防护等级，特别适用于工业环境。

●伺服驱动器采用德国进口模块，专业的系统设计，先进的PID控制算法，能与电机参数实现无缝联接，使产品性能达到最佳效果。

●适配类型●型号说明●SA系列伺服电机●JSF系列伺服电机●伺服驱动器规格●伺服驱动器连接图●控制软件●伺服产品选件Contents●SM系列伺服电机型号说明SM 110 050 30 L F B Z1 2 3 4 5 6 7 81：表示电机是正弦波驱动的永磁同步交流伺服电机。

2：表示电机外径，单位：mm。

3：表示电机零速转矩，其值为三位数×0.1，单位：Nm。

4：表示电机额定转速，其值为二位数×100，单位：rpm。

5：表示电机适配的驱动器工作电压，L—AC220V，H—AC380V。

6：表示反馈元件的规格，F—复合式增量编码器（2500 C/T）；F1—省线式增量编码器；R—1对极旋转变压器。