Puntos clave para la selección de servomotores y variadores

I. Selección del motor principal

Análisis de carga

1. Adaptación de inercia: La inercia de la carga (JL) debe ser ≤3 × la inercia del motor (JM). Para sistemas de alta precisión (p. ej., robótica), la relación JL/JM < 5:1 para evitar oscilaciones.
2. Requisitos de torque: Torque continuo: ≤80% del torque nominal (evita el sobrecalentamiento). Torque máximo: cubre las fases de aceleración/desaceleración (por ejemplo, 3× torque nominal).
3. Rango de velocidad: La velocidad nominal debe superar la velocidad máxima real con un margen del 20% al 30% (por ejemplo, 3000 RPM → ≤2400 RPM).

Tipos de motor

1. Motor síncrono de imán permanente (PMSM): opción convencional con alta densidad de potencia (30%–50% más alta que los motores de inducción), ideal para robótica.
2. Servomotor de inducción: resistencia a altas temperaturas y bajo costo, adecuado para aplicaciones de trabajo pesado (por ejemplo, grúas).

Codificador y retroalimentación

1. Resolución: 17 bits (131.072 PPR) para la mayoría de las tareas; el posicionamiento a nivel nanométrico requiere 23 bits (8.388.608 PPR).
2. Tipos: Absoluto (memoria de posición al apagar), incremental (requiere retorno a la posición inicial) o magnético (antiinterferencia).

Adaptabilidad ambiental

1. Clasificación de protección: IP65+ para entornos exteriores/polvorientos (por ejemplo, motores AGV).
2. Rango de temperatura: Grado industrial: -20 °C a +60 °C; especializado: -40 °C a +85 °C.

II. Fundamentos de la selección de unidades

Compatibilidad del motor

1. Coincidencia de corriente: corriente nominal del variador ≥ corriente nominal del motor (por ejemplo, motor de 10 A → ≥ variador de 12 A).
2. Compatibilidad de voltaje: el voltaje del bus de CC debe estar alineado (por ejemplo, bus de 400 V CA → ~700 V CC).
3. Redundancia de energía: la potencia del variador debe superar la potencia del motor en un 20%–30% (para sobrecargas transitorias).

Modos de control

1. Modos: Modos de posición/velocidad/par; la sincronización multieje requiere engranaje/leva electrónica.
2. Protocolos: EtherCAT (baja latencia), Profinet (grado industrial).

Rendimiento dinámico

1. Ancho de banda: Ancho de banda de bucle de corriente ≥1 kHz (≥3 kHz para tareas de alta dinámica).
2. Capacidad de sobrecarga: par nominal sostenido del 150 % al 300 % (por ejemplo, robots de paletizado).

Funciones de protección

1. Resistencias de freno: necesarias para arranques/paradas frecuentes o cargas de alta inercia (por ejemplo, ascensores).
2. Diseño EMC: filtros/blindaje integrados para resistencia al ruido industrial.

III. Optimización colaborativa

Ajuste de inercia

1. Utilice cajas de engranajes para reducir la relación de inercia (por ejemplo, caja de engranajes planetarios 10:1 → relación de inercia 0,3).
2. El accionamiento directo (motor DD) elimina errores mecánicos para lograr una precisión ultraalta.

Escenarios especiales

1. Cargas verticales: Motores equipados con freno (por ejemplo, tracción de ascensor) + sincronización de señal de freno de accionamiento (por ejemplo, señal SON).
2. Alta precisión: algoritmos de acoplamiento cruzado (error <5 μm) y compensación de fricción.

IV. Flujo de trabajo de selección

1. Requisitos: Definir el par de carga, la velocidad máxima, la precisión de posicionamiento y el protocolo de comunicación.
2. Simulación: Validar la respuesta dinámica (MATLAB/Simulink) y la estabilidad térmica bajo sobrecarga.
3. Pruebas: ajustar los parámetros PID e inyectar ruido para realizar comprobaciones de robustez.

Resumen: La selección del servo prioriza la dinámica de carga, el rendimiento y la resiliencia ambiental. El kit de servomotor y variador ZONCN le ahorra la molestia de tener que seleccionar dos veces; solo considere el par, las RPM máximas y la precisión.