Wie wähle ich den richtigen Industrieservomotor für meine Anwendung aus?

1. Definieren Sie Ihre Anwendungsanforderungen

Zunächst müssen Sie ein tiefes Verständnis Ihres Anwendungsszenarios haben. Stellen Sie sich diese Fragen:

• Bewegungstyp : Erfordert Ihre Anwendung eine kontinuierliche Rotation, Hin- und Herbewegung oder eine präzise Positionierung? Dadurch werden die Anforderungen an Geschwindigkeit, Drehmoment und Genauigkeit bestimmt.

• Ladeeigenschaften : Wie schwer ist die Last, die gefahren werden muss? Ist die Last träge oder konstant? Dies wirkt sich direkt auf das erforderliche Drehmoment aus.

• Arbeitszyklus : Wird der Motor kontinuierlich oder intermittierend laufen? Wie lange dauern die Beschleunigungs-, Konstantgeschwindigkeits- und Verzögerungsphasen während eines Arbeitszyklus? Daraus ergeben sich die Anforderungen an die Wärmeableitung und Überlastfähigkeit des Motors.

• Umgebungsbedingungen : In welcher Umgebung wird der Motor betrieben? Gibt es hohe Temperaturen, hohe Luftfeuchtigkeit, Staub oder ätzende Chemikalien? Diese Faktoren beeinflussen die Schutzart (IP) des Motors und die Materialauswahl.

2. Überlegungen zu den wichtigsten technischen Parametern

Nachdem Sie Ihre Anwendung genau verstanden haben, können Sie mit der Bewertung der technischen Parameter beginnen Servomotor .

a. Drehmoment

Das Drehmoment ist der wichtigste Parameter bei der Auswahl eines Servomotors. Es wird in drei Typen eingeteilt:

• Nenndrehmoment : Das Drehmoment, das der Motor bei Nenndrehzahl kontinuierlich abgeben kann. Dies ist das Drehmoment, das Sie unter normalen Betriebsbedingungen benötigen.

• Spitzendrehmoment : Das maximale Drehmoment, das der Motor bei Überlast kurzzeitig abgeben kann. Dies ist entscheidend für die Bewältigung von Anlaufvorgängen, Beschleunigungen oder plötzlichen Laständerungen. Stellen Sie sicher, dass das Spitzendrehmoment des Motors dem maximalen Momentandrehmomentbedarf Ihrer Anwendung entspricht.

• Haltemoment : Bei einigen Anwendungen, beispielsweise solchen, bei denen der Motor nach einem Stromausfall seine Position beibehalten muss, ist das Haltemoment von entscheidender Bedeutung.

Drehmomentberechnung: Bei der genauen Drehmomentberechnung müssen Lastträgheit, Reibung, Schwerkraft und Beschleunigungs-/Verzögerungsmomente berücksichtigt werden. Hierfür können Sie professionelle Softwaretools oder Formeln verwenden. Generell wird empfohlen, eine Sicherheitsmarge von 20–30 % einzukalkulieren.

B. Geschwindigkeit

Auch die Geschwindigkeit ist ein entscheidender Faktor. Sie müssen wissen:

• Nenngeschwindigkeit : Die Geschwindigkeit, mit der der Motor kontinuierlich und stabil arbeiten kann.

• Maximale Geschwindigkeit : Die höchste Geschwindigkeit, die der Motor erreichen kann. Stellen Sie sicher, dass dieser Wert den Anforderungen Ihrer Anwendung entspricht, insbesondere in Szenarien, die eine schnelle Reaktion erfordern.

C. Trägheitsanpassung

Die Trägheitsanpassung ist einer der am häufigsten übersehenen und dennoch entscheidenden Aspekte bei der Auswahl eines Servomotor .

• Theoretisch Das optimale Übereinstimmungsverhältnis beträgt typischerweise 1:1.

• Praktisch Bei starren Verbindungen liegt das empfohlene Verhältnis üblicherweise zwischen 3:1 und 5:1. Bei Lasten mit hoher Trägheit kann dieses Verhältnis etwas höher sein, aber ein übermäßig hohes Verhältnis (z. B. über 10:1) kann die Abstimmung des Systems erschweren, Vibrationen verursachen oder sogar zu Instabilität führen.

D. Feedback-Gerät

Das Feedback-Gerät ist das Herzstück der präzisen Steuerung eines Servosystems. Zu den gängigen Typen gehören:

• Encoder : Bietet Positions- und Geschwindigkeitsinformationen. Eine höhere Auflösung führt zu einer besseren Positionierungsgenauigkeit. Inkremental- und Absolutwertgeber haben jeweils ihre Vor- und Nachteile. Ersteres ist kostengünstiger, erfordert aber nach einem Stromausfall eine erneute Referenzierung, letzteres hingegen nicht.

• Resolver : Funktioniert stabiler in rauen Umgebungen (hohe Temperaturen, Vibrationen), hat aber normalerweise eine geringere Auflösung als ein Encoder.

3. Systemintegration und Kompatibilität

Auswählen eines Servomotor geht es nicht nur um die Wahl des Motors selbst; es geht auch darum, die Kompatibilität mit dem gesamten Steuerungssystem zu berücksichtigen.

• Servoantrieb : Stellen Sie sicher, dass der Motor und der Servoantrieb kompatibel sind, idealerweise von der gleichen Marke oder mit zertifizierter Kompatibilität. Der Antrieb muss ausreichend Strom und Spannung liefern, um den Motor anzutreiben und die erforderlichen Steuermodi (z. B. Positions-, Geschwindigkeits- oder Drehmomentsteuerung) zu unterstützen.

• Controller : Überprüfen Sie, ob die Servomotor und der Antrieb kann mit Ihrer Hauptsteuerung (SPS, IPC usw.) kommunizieren. Zu den gängigen Kommunikationsprotokollen gehören EtherCAT, Profinet und CANopen.

• IP-Bewertung : Wählen Sie die passende IP-Schutzart basierend auf Ihrer Arbeitsumgebung. Beispielsweise werden IP65 oder IP67 typischerweise in staubigen oder nassen Umgebungen verwendet.

Fazit

Auswahl der richtigen Industrie Servomotor ist ein systematischer Prozess, der eine umfassende Bewertung der Anwendungsanforderungen, wichtiger technischer Parameter und der Kompatibilität mit dem gesamten Steuerungssystem erfordert. Wir empfehlen die Zusammenarbeit mit professionellen Lieferanten oder Ingenieuren, um deren Fachwissen und technischen Support für genaue Berechnungen und Auswahl zu nutzen und sicherzustellen, dass Ihre automatisierten Geräte effizient und stabil arbeiten.