隨著伺服電機(jī)的廣泛運(yùn)用，它的選型問題也成為大家關(guān)注的焦點(diǎn)。有很多第一次使用伺服電機(jī)的客戶并不知道怎么選型，甚至有時(shí)還會(huì)面臨選錯(cuò)型號無法更換的尷尬。

首先要明確伺服電機(jī)的使用場合，例如機(jī)床、包裝機(jī)、輸送機(jī)等。這將有助于確定所需的電機(jī)型號、規(guī)格和性能。例如，在機(jī)床上使用需要電機(jī)速度快且精度高，電機(jī)轉(zhuǎn)矩大;而在包裝機(jī)上使用需要電機(jī)速度可調(diào)，簡單控制，穩(wěn)定性好等。

其次確定所需電機(jī)的輸出功率、轉(zhuǎn)速、轉(zhuǎn)矩、控制精度、動(dòng)態(tài)響應(yīng)和負(fù)載性能等特性。這些特性將有助于找到最適合您應(yīng)用場合的電機(jī)。例如在輸送機(jī)上使用的電機(jī)如果需要承受大的負(fù)載，其輸出功率和轉(zhuǎn)矩應(yīng)該是比較大的。

選擇合適的電源，伺服電機(jī)從供電電源上區(qū)分可分為交流伺服電機(jī)和直流伺服電機(jī)。二者還是比較好選擇的。一般的自動(dòng)化設(shè)備，甲方都會(huì)提供標(biāo)準(zhǔn)的380V工業(yè)電源或220V電源，此時(shí)選擇對應(yīng)電源的伺服電機(jī)即可，免去電源類型的轉(zhuǎn)換。但有一些設(shè)備，比如立體倉庫中的穿梭板、AGV小車等，由于本身的移動(dòng)性質(zhì)，大部分使用自帶直流電源，所以一般使用直流伺服電機(jī)。

選型過程中有幾個(gè)點(diǎn)是需要我們?nèi)タ紤]的

(1)慣量匹配

要實(shí)現(xiàn)對負(fù)載的高精度控制，需要考慮電機(jī)與系統(tǒng)的慣量是否匹配。對于為什么需要慣量匹配的問題，網(wǎng)上并沒有給出一統(tǒng)江湖的說法。個(gè)人理解有限，在這里就不解釋了。有興趣的朋友可以自行考證一下并告知一聲。慣量匹配的原則為：考慮系統(tǒng)慣量折合到電機(jī)軸上，與電機(jī)的慣量比不大于10;比值越小，控制穩(wěn)定性越好，但需要更大的電機(jī)，性價(jià)比更低。具體的計(jì)算方法如有不明白的請自行補(bǔ)學(xué)大學(xué)"理論力學(xué)"。

(2)精度要求

計(jì)算經(jīng)過減速機(jī)和傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的變化后，電機(jī)的控制精度是否能夠滿足負(fù)載的要求。減速器或某些傳動(dòng)機(jī)構(gòu)有一定的回程間隙，都需要考慮。

(3)控制匹配

這個(gè)方面主要是與電氣設(shè)計(jì)人員溝通確認(rèn)，比如伺服控制器的通訊方式是否與PLC匹配，編碼器類型及是否需要引出數(shù)據(jù)等。

(4)需要的功率和速度

根據(jù)結(jié)構(gòu)形式和最終負(fù)載的速度和加速度要求，計(jì)算電機(jī)所需功率和速度。值得注意的是，通常情況下需要結(jié)合所選電機(jī)的速度選取減速機(jī)的減速比。在實(shí)際選型過程中，比如負(fù)載為水平運(yùn)動(dòng)，因?yàn)楦鱾€(gè)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的摩擦系數(shù)和風(fēng)載系數(shù)的不確定性，公式P=T*N/9549往往無法明確計(jì)算(無法精確計(jì)算扭矩的大小)。而在實(shí)踐過程中，也發(fā)現(xiàn)使用伺服電機(jī)所需功率最大處往往是加減速階段。所以，通過T=F*R=m*a*R可定量計(jì)算所需電機(jī)的功率大小和減速機(jī)的減速比(m：負(fù)載質(zhì)量;a：負(fù)載加速度;R：負(fù)載旋轉(zhuǎn)半徑)。

有以下幾點(diǎn)需要注意：

a) 電機(jī)的功率富余系數(shù);b) 考慮機(jī)構(gòu)的傳動(dòng)效率;c) 減速機(jī)的輸入和輸出扭矩是否達(dá)標(biāo)，并有一定的安全系數(shù);d) 后期是否會(huì)有加大速度的可能性。值得一提的是，在傳統(tǒng)行業(yè)中，例如起重機(jī)等行業(yè)，使用普通的感應(yīng)電機(jī)驅(qū)動(dòng)，加速度無明確要求，計(jì)算過程使用的是經(jīng)驗(yàn)公式。注：負(fù)載垂直運(yùn)行的情況下，注意把重力加速度計(jì)算在內(nèi)。

選擇什么樣的伺服電機(jī)，在很大程度上取決于負(fù)載的物理特性，負(fù)載的工作特性、系統(tǒng)要求以及工作環(huán)境。一旦系統(tǒng)要求確定后，無論選擇何種形式的伺服電機(jī)，首先要考慮的是選擇多大的電機(jī)合適，主要考慮負(fù)載的物理特性，包括負(fù)載扭矩、慣量等。在伺服電機(jī)中，通常以扭矩或者力來衡量電機(jī)大小，所以選電機(jī)首先要計(jì)算出折算到電機(jī)軸端負(fù)載扭矩或者力的大小。計(jì)算出扭矩以后需要留出一部分余量，一般選擇電機(jī)連續(xù)扭矩>=1.3倍負(fù)載扭矩，這樣能保證電機(jī)可靠的運(yùn)行。除此外還需要計(jì)算折算到軸端負(fù)載慣量的大小，一般選擇負(fù)載慣量：電機(jī)轉(zhuǎn)子慣量<5：1，以保證伺服系統(tǒng)響應(yīng)的快速性。如果出現(xiàn)電機(jī)和負(fù)載之間慣量，扭矩不匹配的情況，那么只能犧牲速度，在電機(jī)和負(fù)載間增加減速機(jī)了，這時(shí)你需要權(quán)衡。