《装备制造技术）２００９年第１１期
伺服电机选型的原则和注意事项
王军锋。唐宏
（江西理工大学。江西赣州３４１ｑ１００）
摘要：阐述了伺服电机的优．轰、用途和选型的原则，并对选型中难理解的概念做了详细解释，介绍了选型时需要注意的事项．为选择合适的伺服电机提供了技术参考。
关键词：伺服电机；选型；制动；转动惯量；负载电机惯量比中图分类号：ＴＭ３８３．４
文献标识码：Ｂ
文章编号：１６７２—５４５Ｘ（２００９）１１－０１２９－０３
为了满足机械设备对高精度、快速响应的要求，伺服电机应有较小的转动惯量和大的堵转转矩，并具有尽可能小的时间常数和启动电压，还应具有较长时间的过载能力。以满足低速大转矩的要求，能够承受频繁启动、制动和正、反转，如果盲目地选择大规格的电机，不仅增加成本，也会使得设计设备的体积增大，结构不紧凑，因此选择电机时应充分考虑各方面的要求，以便充分发挥伺服电机的工作性能；下面介绍伺服电机的选型原则和注意事项。
２伺服电机选型的原则
２．１负载／电机惯量比
正确没定惯量比参数是充分发挥机械及伺服系统最佳效能的前提，此点在要求高速高精度的系统上表现尤为突出。伺服系统参数的调整跟惯量比有很大的关系，若负载电机惯量比过大，伺服参数调整越趋边缘化，也越难调整，振动抑制能力也越差，所以控制易变得不稳定；在没有自适应调整的情况下，伺服系统的默认参数在１～３倍负载电机惯量比下，系统会
１
交流伺服电动机的特点及比较
交流伺服电动机的特点（１）起动转矩大；（２）运行范围较广；（３）无自转现象。
达到晟佳工作状态，这样，就有了负载电机惯量比的问题。也就是我们一般所说的惯量匹配，如果电机惯量和负载惯量不匹配，就会出现电机惯量和负载惯量之间动量传递时发生较
１．１
大的冲击；下面分析惯量匹配问题。
乙一瓦＝（厶＋五）ａ
（１）
式中，Ｌ——电机所产生的转矩；
Ｌ——负载转矩；
Ｌ——电机转子的转动惯量；上——负载的总转动惯量；ａ——角加速度。
１．２与步进电机的比较
（１）控制精度更高；
（２）低频特性好，即使在低速时也不会出现振动现象；（３）矩频特性不同，即在其额定转速（一般为２或３
０００
０００ｒ／ｍｉｎ
ｒ／ｍｉｎ）以内，都能输出额定转矩，在额定转速以上为
由上式【呵知，角加速度ｄ影响系统的动态特性，ａ越小，
则由控制器发出的指令到系统执行完毕的时间越长。系统响应速度就越慢；如果ａ变化，则系统响应就会忽快忽慢，影响机械系统的稳定性。由于电机选定后最大输出力矩值不变，如
恒功率输出；
（４）具有较强的速度过载和转矩过载能力，最大转矩为额定转矩的２—３倍；
（５）交流伺服驱动系统为闭环控制，驱动器可直接对电机编码器反馈信号进行采样．内部构成位置环和速度环，控制性能更为可靠：
（６）交流伺服系统的加速性能较好，从静止加速到其额定转速３０００ｒ／ｍｉｎ仅需数ｍｓ，可用于要求快速启停的控制场合Ⅱ。
因此，伺服电机广泛应用于对精度有较高要求的机械设备，如印刷设备、机床和ＣＮＣ数控设备、装配线和材料夹持自动生产、印刷设备、打浆成纸及网面处理和自动机载系统包装设备、纺织设备、激光加工设备、机器人、自动化生产线等对工艺精度、加工效率和工作可靠性等要求相对较高的设备。
果希望ａ的变化小，则（厶＋五）应该尽量小。厶为伺服电机
转子的转动惯量，伺服电机选定后，此值就为定值，而＾则根据不同的机械系统类型可能是定值，也可能是变值，如果上是变值的机械系统，我们一般希望（厶＋上）变化量较小，所以我们就希望上在总的转动惯量中占的比例就小些，这就是我们常说的“惯量匹配”口】。
通过以上分析可知：①转动惯量对伺服系统的精度，稳定性，动态响应都有影响，惯量越小，系统的动态特性反应越好。惯量大，系统的机械常数大，响应慢，会使系统的固有频率下降，容易产生谐振，因而限制了伺服带宽，影响了伺服精度和
收稿日期：２００９－０８－０１
作者简介：王军锋（１９８０一），男，河北巨鹿人，讲师，硕士，主要从事机电一体化产品的设计、研究及应用。
１２９
万方数据
ＥｑｕｉｐｍｅｎｔＭａｎｕｆａｃｔｒｉｎｇＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ
Ｎｏ．１１，２００９
响应速度，也越难控制，惯量的适当增大只有在改善低速爬行时有利，因此，机械设计时在不影响系统刚度的条件下，应尽量减小惯量。②机械系统的惯量需和电机惯量相匹配才行，负载电机惯量比是一个系统稳定性的问题，与电机输出转矩无
关，是电机转子和负载之间冲击、松动的问题嗍。不同负载电机
惯量比的电机可控性和系统动态特性如下：
（１）一般情况下，当正．≤厶时，电机的可控性好，系统的动态特性好；
（２）当厶＜五≤巩时，电机的可控性会些稍降低，系统
的动态特性较好；
（３）当上＞３Ｌ时，电机的可控性会明显下降，系统的动态特性一般。
不同的机械系统，对惯量匹配原则有不同的选择，且有不同的作用表现。但大多要求负载惯量与电机惯量的比值小于１０，总之，惯量匹配的确定需要根据具体机械系统的需求来确定的册。
需要注意的是，不同系列型号的伺服电机给出的允许负载电机惯量比是不同的，可能是３倍、１５倍、３０倍等，需要根据厂家给定的伺服电机样本确定。
常见的机械类型驱动方式有：①滚珠丝杠（直接连接），②
滚珠丝杠（减速），③齿条和小齿轮，④同步皮带（传送带），⑤链
条驱动，⑥进料辊，⑦主轴驱动等，计算时需要根据具体的机
械类型驱动方式来计算负载惯量。式（２）为负载发电量的通用计算公式。
村
．２Ⅳ
…．２
五＝荟西（导）＋蚤叶（导）
（２）
式中，鼻——各转动件的转动惯量，ｋｇ・ｍ：；
虬——各转动件角速度，ｒａｄ／ｍｉｎ；
ｍ；——各移动件的质量，ｋｇ；Ｉ，：——各移动件的速度，ｍ／ｍｉｎ；
ｎ广—．彳司服电机的角速度。ｒａｄ／ｍｉｎ。
２．２
转速
电机选择首先应依据机械系统的快速行程速度来计算，
快速行程的电机转速应严格控制在电机的额定转速之内，并的功率；额定转速、最大转速、允许瞬间转速之问的关系为：允伺服电机工作在最低转速和额定转速之间时为恒转矩调内的功率是负载的功率决定；恒功率调速是指电机低速时输出转矩大，高速时输出转矩小，即输出功率是恒定的；恒转矩伺服电机的额定转矩必须满足实际需要，但是不需要留有需要注意的是，连续工作的负载转矩≤伺服电机的额定转在进行机械方面的校核时，可能还要考虑负载的机械特１３０
万方数据
性类型，负载的机械特性类型一般有：恒转矩负载、恒功率负载、二次方律负载、直线律负载、混合型负载［６１。２．４短时间特性（加减速转矩）
伺服电机除连续运转区域外。还有短时间内的运转特性如电机加减速，用最大转矩表示；即使容量相同，最大转矩也会因各电机而有所不同。最大转矩影响驱动电机的加减速时间常数川，使用公式（３），估算线性加减速时间常数ｔａ，根据该公式确定所需的电机最大转矩，选定电机容量。
ｋ一砭五面瓦而
．一
（五＋厶）ｎ
，¨ｕ７
式中，凡——电机设定速度，ｒ／ｒａｉｎ；
上——电机轴换算负载惯量，ｋｇ・ｃｍ：；Ｌ——电机惯量，ｋｇ・ｃｍ２；Ｌ。。——电机最大转矩。Ｎ・ｍ；
ｒ——电机轴换算负载（摩擦、非平衡）转矩，Ｎ・ｍ。
２．５连续特性【连续实效负载转矩）
对要求频繁起动、制动的数控机床，为避免电机过热，必须检查它在一个周期内电机转矩的均方根值，并使它小于电机连续额定转矩，其具体计算可参考其它文献。在选择的过程中依次计算此五要素来确定电机型号，如果其中一个条件不满足则应采取适当的措施，如变更电机系列或提高电机容量等嘲。
３伺服电机选型时的注意事项
３．１
伺服电机常用的几种制动方式
我们容易对电磁制动。再生制动。动态制动的作用混淆，选择了错误的配件，以下对这几个概念加以澄清。
动态制动器由动态制动电阻组成，在故障、急停、电源断电时通过能耗制动缩短伺服电机的机械进给距离。
再生制动是指伺服电机在减速或停车时将制动产生的能量通过逆变回路反馈到直流母线，经阻容回路吸收。
电磁制动是通过机械装置锁住电机的轴。三者的区别：
１）再生制动必须在伺服器正常工作时才起作用，在故障、急停、电源断电时等情况下无法制动电机。动态制动器和电磁制动工作时不需电源。
２）再生制动的工作是系统自动进行．而动态制动器和电磁制动的工作需外部继电器控制。
３）电磁制动一般在ＳＶＯＦＦ后启动．否则可能造成放大器过载，动态制动器一般在ＳＶＯＦＦ或主回路断电后启动，否
则可能造成动态制动电阻过热。
４）动态制动和再生制动都是靠伺服电机内部的激磁完成的，也就是向旋转方向相反的方向增加电流来实现。
５）电磁制动，也就是常说的抱闸，是靠外围的直流电源控制，常闭。得电后抱闸打开，失电即闭合，属于纯机械摩擦制动。
选择配件的注意事项：
１）有些系统如传送装置，升降装置等要求伺服电机能尽快停车，而在故障、急停、电源断电时伺服器没有再生制动，无法对电机减速。同时系统的机械惯量又较大．这时对动态制动器的要依据负载的轻重、电机的工作速度等进行选择。
应在接近电机的额定转速的范围使用，以有效利用伺服电机许瞬间转速＞最大转速＞额定转速。
速，工作在额定转速和最大转速之问时为恒功率调速；在运行过程中，恒转矩范围内的转矩是负载的转矩决定；恒功率范围调速是指电机高速、低速时输出转矩一样大，即高速时输出功率大，低速时输出功率小。２．３转矩
过多的余量，因为一般情况下，其最大转矩为额定转矩的３倍。
矩，机械系统所需要的最大转矩＜伺服电机输出的最大转矩。
２）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。如果使用伺服的自锁功能，往往会造成电机过热或放大器过载，这种情况就要选择带电磁制动的电机。
３）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。
４）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网。３．２速度／位置检测器
交流伺服电机的控制精度是由电机轴后端的旋转编码器来保证。用其来测量电机的工作速度或转过位置量。
常用的旋转编码器是增量式的，其编码器码盘是由很多光栅刻线组成的，有两个（或４个）光眼读取Ａ、Ｂ信号的，刻线的密度决定了这个增量型编码器的分辨率，也就是可以分辨读取的最小变化角度值。代表增量编码器的分辨率的参数是ＰＰＲ，也就是每转脉冲数。有些增量编码器，其原始刻线是２０４８线（２的１１次方，１１位），通过１６倍（４位）细分，得到１５位ＰＰＲ，再次４倍频（２位），得到了１７位（Ｂｊｔ）的分辨率，一般用“位、Ｂｉｔ”来表达分辨率。这种编码器在较快速度时，内部要用未细分的低位信号来处理输出，否则响应跟不上，所以不要被它“１７位”迷惑，在设计选择伺服电机时要注意【ｌｏｔ。３．３再生制动频率
再生制动频率表示元负载时电机从额定速度到减速停止的可允许频率。
需要注意的是。一般样本列表上的制动次数是电机在空载时的数据。实际选型中要先根据系统的负载惯量和样本上的电机惯量，算出惯量比。再以样本列表上的制动次数除以（惯量比＋１），这样得到的数据才是允许的制动次数Ⅲ】。３．４伺服电机轴上的径向和轴向负载
确保在安装和运转时加到伺服电机轴上的径向和轴向负载控制在每种型号的规定值以内，否则会加速伺服电机的磨损，降低电机的寿命，甚至影响所要求达到的精度。３．５输出轴的公差配合
要注意电机轴伸与其它零部件的配合关系。对于普通旋转电机圆柱形轴伸（ＧＢ／Ｉ＂７５６－１９９０）的公差带见表１ｎ习，轴伸与其它零部件一般为间隙配合，而伺服电机的轴伸公差带一般为ｈ６。
表１
普通旋转电机圆柱形轴伸直径公差
普通旋转电机圆柱形轴伸直径
公差带，
．ｉ６
ｋ６
弛铬
＿
如如蜘
ｍ６
４伺服电机安装使用注意事项
４．１伺服电机油和水的保护
１）伺服电机可以用在有水或油滴侵袭的场所，但它不是全防水或防油的。因此，伺服电机不应当放置或使用在水中
万方数据
《装备制造技术＞＞２００９年第１１期
或油浸的环境中。
２）如果伺服电机连接到减速齿轮，使用伺服电机时应当加油封，以防止减速齿轮的油进入。
３）伺服电机的电缆不要浸没在油或水中。４．２伺服电机电缆一减轻应力
１）确保电缆不因外部弯曲力或自身重量而受到力矩或垂直负荷，尤其是在电缆出１２１处或连接处。
２）在伺服电机移动的情况下，应把电缆（随电机配置的）牢固地固定到一个静止的部分（相对电机），并且应当用一个装在电缆支座里的附加电缆来延长它，这样弯曲应力可以减到最小。
３）电缆的弯头半径尽可能大。４．３伺服电机允许的轴端负载
１）在安装一个刚性联轴器时要格外小心，特别是过度的弯曲负载可能导致轴端和轴承的损坏或磨损。
２）最好用柔性联轴器，以便使径向负载低于允许值，此物是专为高机械强度的伺服电机设计的。４．４伺服电机安装注意
１）在安装、拆卸耦合部件到伺服电机轴端时，不要用锤子直接敲打轴端（锤子直接敲打轴端，伺服电机轴另一端的编码器要被敲坏）。
２）竭力使轴端对齐到最佳状态（对不齐，可能导致振动或轴承损坏）ＩＩ】。
５
结束语
本文详细地论述了伺服电机选型的原则和需要注意的各
方面问题，对选型时难以理解的概念给以了清晰的解释，对于技术人员选择合适的电机有着很好的参考意义。
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（下转第１３３页）
１３１
《装备制造技术）２００９年第１ｌ期
流入装料车中。当料斗为空的时候，检测开关发出信号使ｘ１闭合，输出继电器Ｙ４不得电，料斗不打开，同时输出继电器Ｙ５得电，驱动进料开关打开，自动往料斗中添料，待到料满时
ＰＬ
再关闭进料开关，打开料斗。
当装料车装满料时，车辆称重开关根据车辆的重量，发出信号使ｘＯ断开。输出继电器Ｙ４失电，关闭料斗，由定时器设置时间使输出继电器Ｙｌ、Ｙ２、Ｙ３依次失电，使直流电机Ｍｌ、Ｍ２、Ｍ３间隔２Ｓ停止运转。此时，输出继电器Ｙ０失电，使指示
Ｃ
图２自动送料车系统控制图
灯绿灯亮，表示结束装料。
输出继电器ＹＩＯ．Ｙ１６、Ｙ２０一Ｙ２６分别驱动两个数码管，显示每日的装车数量，以ＸＯ作为输入信号，可以用ＩＮＣ指令来实现。
检测开关和称重开关信号，连接到ＰＬＣ的一个输入端，作为ＰＩＬｌ的输入信号。ＰＬＣ的输出信号控制指示灯、数码管、直流电机和料斗。
３
ＰＬＣ机型及软件设计４结束语
目前，市场上可供选择的可编程控制器的种类很多，性能
运用ＰＬＣ来设计自动送料车系统，无论是从设计思路还是设计过程来说，都非常的方便，并且调试管理简单明了，使用起来得心应手。ＰＬＣ无论在工业生产上，还是在民用商用设计上，都具有十分巨大的现实意义和商业价值。
各异，按照本例实际需要，我们可选择三菱小型可编程控制器ＦＸ２Ｎ系列。
在装料车到来时，Ｘ０表示车辆称重开关，只要装料车行驶到指定位置，车辆称重开关根据车辆的重量发出信号使Ｘ０闭合，输出继电器ＹＯ得电，使指示灯红灯亮，表示装料开始。输出继电器Ｙ１、Ｙ２、Ｙ３分别驱动直流电机ＭＩ、Ｍ２、Ｍ３运转，ＰＬＣ内部有专门的定时器Ｔ，我们可以通过定时器来设定延时时间，使直流电机Ｍ３、Ｍ２、Ｍ１每隔２Ｓ依次启动。当料斗中料满时，输出继电器Ｙ４得电，使料斗打开，料就沿着皮带轮自动
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ＡＳｙｓｔｅｍｏｆＡｕｔｏｍａｔｉｃＶｅｈｉｃｌｅｆｏｒＭａｔｅｒｉａｌＴｒａｎｓｐｏｒｔａｔｉｏｎｂａｓｅｄ
ＨＥＤｅ－ｋａｉ
ｏｎ
ＰＬＣ
（ＳｕｚｈｏｕＶｏｃａｔｉｏｎａｌａｎｄＴｅｃｈｎｉｃａｌＴｒａｉｎｉｎｇＣｅｎｔｅｒ，ＳｕｚｈｏｕＪｉａｎｇｓｕ２１５００６．Ｃｈｉｎａ）
ｅｈｅｋａｎｄｗｅｉｇｈｔｈｅｖｅｈｉｃｌｅ
ｏｒ
Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｉｓａｒｔｉｃｌｅｄｅｓｃｒｉｂｅｓ＆ｓｙｓｔｅｍｗｈｉｃｈｉｓｂａｓｅｄａｕｔｏｍａｔｉｃａｌｌｙ．Ｓｔ／Ｌｉｔａｎｄｓｔｏｐｅｌｅｃｔｒｉｃｍｏｔｏｒｓ．Ａｌｓｏｉｔｓｕｉｔａｂｌｅｆｏｒｖａｒｉｏｕｓｍａｔｅｒｉａｌｔｒａｎｓｐｏｒｔａｔｉｏｎ．Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ＰＬＣ；ａｕｔｏｍａｔｉｃｖｅｈｉｃｌｅｆｏｒｍａｔｅｒｉａｌ
ｃａｎ
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（上接第１３１页）
ｃｏｍ／Ｆｏｍｍ／ＦｏｒｕｍＴｏｐｉｃ．ａｓｐｘ？Ｉｄ＝０－９７ＣＦ－２４ＦＡ６Ａ７Ｆ８１Ｄ７．２００６－２—
【１１】三菱电机自动化（上海）有限公司．三菱通用交流伺服样本【ｚ】．
２００５．
２∞００９一ｌｃＬ０２．
【１０１ｓｈａｎｔｙｌ２１５．旋转编码器与光栅尺【ＥＢ／ＯＬ］．ｈｔｔｐ：／／ｂａｉｋｅ．ｂａｉｄｕ．
ｃｏｍ／ｖｉｅｗ／１５７９４５９．ｈｔｍｌ。２００８—１０—２３１２００９—１０—０２．
【１２】成大先．机械设计手册（第五版）第２卷【Ｍ】．北京：化学工业出版
社，２００８．４．６－１１．
ＳｅｒｖｏＭｏｔｏｒＳｅｌｅｃｔｉｏｎＰｒｉｎｃｉｐｌｅｓａｎｄＰｒｅｃａｕｔｉｏｎｓ
ＷＡＮＧＪｕｎ－ｆｅｎｇ，ＴＡＮＧＨｏｎｇ
（Ｊｉ粕ｇ）ｄＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆＳｃｉｅｎｃｅａｎｄＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，ＧａｎｚｈｏｕＪｉａｎｇｘｉ３４１０００，Ｃｈｉｎａ）
Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｉｓｐａｐｅｒ
ｔｈｅｃｏｎｃｅｐｔｏｆａｔｔｅｎｔｉｏｎｗｈｉｌｅｔｈｅｍｏｔｏｒ．
ｄｉｓｃｕｓｓｅｓｔｈｅａｄｖａｎｔａｇｅ８ａｎｄ
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ｓｅｌｅｃｔｉｏｎｗｈｉｃｈｄｉｆｆｉｃｕｌｔｕｎｄｅｒｓｔａｎｄｈａｓｍａｄｅｔｈｅｄｅｔａｉｌｅｄｅｘｐｌａｎａｔｉｏｎ，ｆｉｎａ】】ｙｉｔ
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万方数据
伺服电机选型的原则和注意事项
作者：作者单位：刊名：英文刊名：年，卷(期)：引用次数：
王军锋， 唐宏， WANG Jun-feng， TANG Hong江西理工大学,江西,赣州,341000装备制造技术
EQUIPMENT MANUFACTURING TECHNOLOGY2009，(11)0次
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根据舰载雷达天线用直流伺服电机的特殊性能要求,建立了双电机伺服驱动模型,详细分析了伺服电机的主要特性,计算了负载转矩,并结合工程实例,介绍了一种舰载雷达直流伺服电机的选型方法.仿真验证了方法的有效性.
4.学位论文 陈松 数控转塔冲床伺服电机主传动的研究 2008
本文分析了数控转塔冲床上伺服电机驱魂的主传动相比以往主传动结构具有的诸多优势，研究了符合数控冲床发展趋势的伺服主传动系统。通过对主传动系统多杆增力机构合理的选型和设计，着重对主传动机构的运动学进行了深入研究，分析了多杆机构各主要部分的运动规律，并通过计算选择了合适的伺服电机。在此基础上，采用SolidWorks和动力学分析软件ADAMS对主传动系统进行了实体建模与动态仿真，并以曲柄扭矩最小为优化目标对主传动系统进行了优化，获得了主传动系统多杆机构最优的尺寸结构。本文最后对试制的伺服电机主传动式数控转塔冲床进行了实际冲压精度分析和主传动系统的性能分析，验证了本文所设计的主传动系统符合预期性能目标。
5.学位论文 黄伟玲 基于PLC的八工位管端成形机控制系统的开发 2007
本文研究与设计了一种管端成形机的控制系统，它可以利用不用的模具对管材端部进行多种方式的精确加工。该控制系统以PLC为控制核心，由伺服电机，液压元件，触摸屏，辅以一定的机械装置构成。采用光栅尺作为检测元件，通过对PLC的高速中断口编程实现位移检测，具有很高的精度。
结合企业具体情况，通过比较论证，在分析管端成形机的工艺要求和精度要求的基础上，确定控制系统的整体设计方案，实现了管端成形机的动作和调整，达到对管材的加工精度的要求。同时完成了管端成形机的伺服驱动，位移测量，主控制器和人机界面触摸屏等的硬件选型与详细设计。根据管端成形机的工艺要求，完成了管端成形机控制系统软件设计和工业触摸屏人机界面监控程序的设计。并且初步完成了管端成形机控制系统的安装、现场实验和调试。 该系统可以实现自动，手动等控制方式，自动换模，对管材加工中的各个环节进行实时监控。操作简单，实时性好，可靠性高，人机界面友好。
6.期刊论文 范力旻. 刘建功. 张建生. FAN Li-min. LIU Jian-gong. ZHANG Jian-sheng 伺服刀架电机的选型研究 -机电工程技术2008,37(12)
针对伺服刀架的控制要求,提供了一种选择其控制电机的计算方法.通过对刀架启动扭矩、偏载扭矩、摩擦扭矩的计算,选用与之匹配的伺服电机.
7.学位论文 高永胜 新颖工业缝纫机电气系统研究 2004
目前，应用于工业缝纫机上的交流伺服电动机主要有IM型（异步型交流伺服电动机）和SM型（同步型交流伺服电动机）2种。在高性能的永磁伺服电动机控制系统的基础上，配合以微机控制系统，能较好的实现自动剪线、自动松线、自动返缝的三自动控制功能。 本文开发的高速电子套接机电气控制系统核心是由三个电机及相应驱动器构成。主轴针杆机构是缝纫机的灵魂部分，由永磁同步伺服电机驱动控制；而送料机构则是由两个高性能步进电机驱动。这样，通过对三个电机的动作控制与配合，就实现了电子套接机的高速自动化缝制；此外，在几个电磁铁的配合下，方便的实现了自动剪线、自动松线、自动返缝等三自动功能。 本文从系统的硬件设计（包括元器件选型，电路板设计及硬件调试），到软件开发（代码编写，联机调试）等，完整地叙述了电子套接机电气系统的开发过程。
8.学位论文 郑列勤 基于伺服控制的万能材料试验机的测控系统的研究 2006
材料试验机是应用广泛的材料性能研究检测的重要仪器设备，主要功能是对材料、零件、构件的力学性能和工艺性能进行测试。在国民经济各行业产品检测、质量控制中起着重要作用。目前试验机行业中，有单片机测控系统和微机测控系统两种模式，微机测控系统与伺服驱动系统的组合是一个比较完善的材料试验机控制方案。本文详细论述了基于伺服控制的万能材料试验机测控系统的硬件选型、调理电路板设计、软件功能模块设计、各个重要模块的实现方法，其中包括：开机界面，密码管理模块，密码设置修改、材料选择、测试方法、电机控制、旧档回访、屏幕显示控制、系统校正、通道配置、报表定制等；并介绍了在材料试验机系统中使用伺服电机的控制策略、实现力量等闭环控制的数字PID相关理论等；探讨了在Labview虚拟仪器环境下进行加密的各种方法，并介绍了采用C8051F320高性能单片机制作Labview环境下软件狗的硬件电路设计和软件编制；分析了系统各种干扰产生的原因和抗干扰措施；开发了相应的软硬件，对相关性能进行了试验验证，达到了预期的效果。
9.学位论文 关晓斌 机械手（臂）旋转动作驱动控制系统的设计 2006
20 世纪 40 年代后期，美国在原子能实验中，首先采用机械手搬运放射性材料，人在安全室操纵机械手进行各种操作和实验。50 年代以后，机械手逐步推广到工业生产部门，用于在高温、污染严重的地方取放工件和装卸材料，也作为机床的辅助装置在自动机床、自动生产线和加工中心中应用，完成上下料或从刀库中取放刀具并按固定程序更换刀具等操作。机械手主要由手部机构和运动机构组成。手部机构随使用场合和操作对象而不同，常见的有夹持、托持和吸附等类型。运动机构一般由液压、气动、电气装置驱动。机械手可独立地实现伸缩、旋转和升降等运动。 本文研究的是上轴承生产线内圆磨床所使用的机械手，它的主要工作是对上轴承进行搬运，由入口到夹盘，再由夹盘到出口。上轴承也是三洋压缩机内部的重要部件。由于原有的内圆磨床所采用的机械手是几十年前的产品，因此有很多地方已经不能适应现在的生产要求，比如说机械手所使用伺服电机和伺服放大器已经被淘汰，备件很难购买，一旦故障就很难修理。其次就是控制系统已经过时，操作维护都显得很烦琐等等。本文就根据这种情况，对机械手的整个控制系统(包括伺服电机，伺服放大器等)进行了研究与设计。对伺服放大器的性能、功能进行了研究并加以设计，并对伺服电机选型，并在实际工作中得到了应用达成了节约成本，提高效率的目的。
10.期刊论文 李礼 交流伺服系统在ZJ15卷接机组中的应用 -烟草科技2003(4)
利用交流伺服系统对ZJ15卷接机组进行了技术改进,介绍了交流伺服系统的基本工作原理,及ZJ15卷接机组改进的实施方案、设备选型和调整.改进后原设备传动结构大大简化,噪声降低,维修费用减少,而且提高了设备的可靠性,并为其他国产卷烟机的改进提供了技术参考.
本文链接：http://d.g.wanfangdata.com.cn/Periodical_zbzzjs200911054.aspx
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《装备制造技术）２００９年第１１期
伺服电机选型的原则和注意事项
王军锋。唐宏
（江西理工大学。江西赣州３４１ｑ１００）
摘要：阐述了伺服电机的优．轰、用途和选型的原则，并对选型中难理解的概念做了详细解释，介绍了选型时需要注意的事项．为选择合适的伺服电机提供了技术参考。
关键词：伺服电机；选型；制动；转动惯量；负载电机惯量比中图分类号：ＴＭ３８３．４
文献标识码：Ｂ
文章编号：１６７２—５４５Ｘ（２００９）１１－０１２９－０３
为了满足机械设备对高精度、快速响应的要求，伺服电机应有较小的转动惯量和大的堵转转矩，并具有尽可能小的时间常数和启动电压，还应具有较长时间的过载能力。以满足低速大转矩的要求，能够承受频繁启动、制动和正、反转，如果盲目地选择大规格的电机，不仅增加成本，也会使得设计设备的体积增大，结构不紧凑，因此选择电机时应充分考虑各方面的要求，以便充分发挥伺服电机的工作性能；下面介绍伺服电机的选型原则和注意事项。
２伺服电机选型的原则
２．１负载／电机惯量比
正确没定惯量比参数是充分发挥机械及伺服系统最佳效能的前提，此点在要求高速高精度的系统上表现尤为突出。伺服系统参数的调整跟惯量比有很大的关系，若负载电机惯量比过大，伺服参数调整越趋边缘化，也越难调整，振动抑制能力也越差，所以控制易变得不稳定；在没有自适应调整的情况下，伺服系统的默认参数在１～３倍负载电机惯量比下，系统会
１
交流伺服电动机的特点及比较
交流伺服电动机的特点（１）起动转矩大；（２）运行范围较广；（３）无自转现象。
达到晟佳工作状态，这样，就有了负载电机惯量比的问题。也就是我们一般所说的惯量匹配，如果电机惯量和负载惯量不匹配，就会出现电机惯量和负载惯量之间动量传递时发生较
１．１
大的冲击；下面分析惯量匹配问题。
乙一瓦＝（厶＋五）ａ
（１）
式中，Ｌ——电机所产生的转矩；
Ｌ——负载转矩；
Ｌ——电机转子的转动惯量；上——负载的总转动惯量；ａ——角加速度。
１．２与步进电机的比较
（１）控制精度更高；
（２）低频特性好，即使在低速时也不会出现振动现象；（３）矩频特性不同，即在其额定转速（一般为２或３
０００
０００ｒ／ｍｉｎ
ｒ／ｍｉｎ）以内，都能输出额定转矩，在额定转速以上为
由上式【呵知，角加速度ｄ影响系统的动态特性，ａ越小，
则由控制器发出的指令到系统执行完毕的时间越长。系统响应速度就越慢；如果ａ变化，则系统响应就会忽快忽慢，影响机械系统的稳定性。由于电机选定后最大输出力矩值不变，如
恒功率输出；
（４）具有较强的速度过载和转矩过载能力，最大转矩为额定转矩的２—３倍；
（５）交流伺服驱动系统为闭环控制，驱动器可直接对电机编码器反馈信号进行采样．内部构成位置环和速度环，控制性能更为可靠：
（６）交流伺服系统的加速性能较好，从静止加速到其额定转速３０００ｒ／ｍｉｎ仅需数ｍｓ，可用于要求快速启停的控制场合Ⅱ。
因此，伺服电机广泛应用于对精度有较高要求的机械设备，如印刷设备、机床和ＣＮＣ数控设备、装配线和材料夹持自动生产、印刷设备、打浆成纸及网面处理和自动机载系统包装设备、纺织设备、激光加工设备、机器人、自动化生产线等对工艺精度、加工效率和工作可靠性等要求相对较高的设备。
果希望ａ的变化小，则（厶＋五）应该尽量小。厶为伺服电机
转子的转动惯量，伺服电机选定后，此值就为定值，而＾则根据不同的机械系统类型可能是定值，也可能是变值，如果上是变值的机械系统，我们一般希望（厶＋上）变化量较小，所以我们就希望上在总的转动惯量中占的比例就小些，这就是我们常说的“惯量匹配”口】。
通过以上分析可知：①转动惯量对伺服系统的精度，稳定性，动态响应都有影响，惯量越小，系统的动态特性反应越好。惯量大，系统的机械常数大，响应慢，会使系统的固有频率下降，容易产生谐振，因而限制了伺服带宽，影响了伺服精度和
收稿日期：２００９－０８－０１
作者简介：王军锋（１９８０一），男，河北巨鹿人，讲师，硕士，主要从事机电一体化产品的设计、研究及应用。
１２９
万方数据
ＥｑｕｉｐｍｅｎｔＭａｎｕｆａｃｔｒｉｎｇＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ
Ｎｏ．１１，２００９
响应速度，也越难控制，惯量的适当增大只有在改善低速爬行时有利，因此，机械设计时在不影响系统刚度的条件下，应尽量减小惯量。②机械系统的惯量需和电机惯量相匹配才行，负载电机惯量比是一个系统稳定性的问题，与电机输出转矩无
关，是电机转子和负载之间冲击、松动的问题嗍。不同负载电机
惯量比的电机可控性和系统动态特性如下：
（１）一般情况下，当正．≤厶时，电机的可控性好，系统的动态特性好；
（２）当厶＜五≤巩时，电机的可控性会些稍降低，系统
的动态特性较好；
（３）当上＞３Ｌ时，电机的可控性会明显下降，系统的动态特性一般。
不同的机械系统，对惯量匹配原则有不同的选择，且有不同的作用表现。但大多要求负载惯量与电机惯量的比值小于１０，总之，惯量匹配的确定需要根据具体机械系统的需求来确定的册。
需要注意的是，不同系列型号的伺服电机给出的允许负载电机惯量比是不同的，可能是３倍、１５倍、３０倍等，需要根据厂家给定的伺服电机样本确定。
常见的机械类型驱动方式有：①滚珠丝杠（直接连接），②
滚珠丝杠（减速），③齿条和小齿轮，④同步皮带（传送带），⑤链
条驱动，⑥进料辊，⑦主轴驱动等，计算时需要根据具体的机
械类型驱动方式来计算负载惯量。式（２）为负载发电量的通用计算公式。
村
．２Ⅳ
…．２
五＝荟西（导）＋蚤叶（导）
（２）
式中，鼻——各转动件的转动惯量，ｋｇ・ｍ：；
虬——各转动件角速度，ｒａｄ／ｍｉｎ；
ｍ；——各移动件的质量，ｋｇ；Ｉ，：——各移动件的速度，ｍ／ｍｉｎ；
ｎ广—．彳司服电机的角速度。ｒａｄ／ｍｉｎ。
２．２
转速
电机选择首先应依据机械系统的快速行程速度来计算，
快速行程的电机转速应严格控制在电机的额定转速之内，并的功率；额定转速、最大转速、允许瞬间转速之问的关系为：允伺服电机工作在最低转速和额定转速之间时为恒转矩调内的功率是负载的功率决定；恒功率调速是指电机低速时输出转矩大，高速时输出转矩小，即输出功率是恒定的；恒转矩伺服电机的额定转矩必须满足实际需要，但是不需要留有需要注意的是，连续工作的负载转矩≤伺服电机的额定转在进行机械方面的校核时，可能还要考虑负载的机械特１３０
万方数据
性类型，负载的机械特性类型一般有：恒转矩负载、恒功率负载、二次方律负载、直线律负载、混合型负载［６１。２．４短时间特性（加减速转矩）
伺服电机除连续运转区域外。还有短时间内的运转特性如电机加减速，用最大转矩表示；即使容量相同，最大转矩也会因各电机而有所不同。最大转矩影响驱动电机的加减速时间常数川，使用公式（３），估算线性加减速时间常数ｔａ，根据该公式确定所需的电机最大转矩，选定电机容量。
ｋ一砭五面瓦而
．一
（五＋厶）ｎ
，¨ｕ７
式中，凡——电机设定速度，ｒ／ｒａｉｎ；
上——电机轴换算负载惯量，ｋｇ・ｃｍ：；Ｌ——电机惯量，ｋｇ・ｃｍ２；Ｌ。。——电机最大转矩。Ｎ・ｍ；
ｒ——电机轴换算负载（摩擦、非平衡）转矩，Ｎ・ｍ。
２．５连续特性【连续实效负载转矩）
对要求频繁起动、制动的数控机床，为避免电机过热，必须检查它在一个周期内电机转矩的均方根值，并使它小于电机连续额定转矩，其具体计算可参考其它文献。在选择的过程中依次计算此五要素来确定电机型号，如果其中一个条件不满足则应采取适当的措施，如变更电机系列或提高电机容量等嘲。
３伺服电机选型时的注意事项
３．１
伺服电机常用的几种制动方式
我们容易对电磁制动。再生制动。动态制动的作用混淆，选择了错误的配件，以下对这几个概念加以澄清。
动态制动器由动态制动电阻组成，在故障、急停、电源断电时通过能耗制动缩短伺服电机的机械进给距离。
再生制动是指伺服电机在减速或停车时将制动产生的能量通过逆变回路反馈到直流母线，经阻容回路吸收。
电磁制动是通过机械装置锁住电机的轴。三者的区别：
１）再生制动必须在伺服器正常工作时才起作用，在故障、急停、电源断电时等情况下无法制动电机。动态制动器和电磁制动工作时不需电源。
２）再生制动的工作是系统自动进行．而动态制动器和电磁制动的工作需外部继电器控制。
３）电磁制动一般在ＳＶＯＦＦ后启动．否则可能造成放大器过载，动态制动器一般在ＳＶＯＦＦ或主回路断电后启动，否
则可能造成动态制动电阻过热。
４）动态制动和再生制动都是靠伺服电机内部的激磁完成的，也就是向旋转方向相反的方向增加电流来实现。
５）电磁制动，也就是常说的抱闸，是靠外围的直流电源控制，常闭。得电后抱闸打开，失电即闭合，属于纯机械摩擦制动。
选择配件的注意事项：
１）有些系统如传送装置，升降装置等要求伺服电机能尽快停车，而在故障、急停、电源断电时伺服器没有再生制动，无法对电机减速。同时系统的机械惯量又较大．这时对动态制动器的要依据负载的轻重、电机的工作速度等进行选择。
应在接近电机的额定转速的范围使用，以有效利用伺服电机许瞬间转速＞最大转速＞额定转速。
速，工作在额定转速和最大转速之问时为恒功率调速；在运行过程中，恒转矩范围内的转矩是负载的转矩决定；恒功率范围调速是指电机高速、低速时输出转矩一样大，即高速时输出功率大，低速时输出功率小。２．３转矩
过多的余量，因为一般情况下，其最大转矩为额定转矩的３倍。
矩，机械系统所需要的最大转矩＜伺服电机输出的最大转矩。
２）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。如果使用伺服的自锁功能，往往会造成电机过热或放大器过载，这种情况就要选择带电磁制动的电机。
３）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。
４）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网。３．２速度／位置检测器
交流伺服电机的控制精度是由电机轴后端的旋转编码器来保证。用其来测量电机的工作速度或转过位置量。
常用的旋转编码器是增量式的，其编码器码盘是由很多光栅刻线组成的，有两个（或４个）光眼读取Ａ、Ｂ信号的，刻线的密度决定了这个增量型编码器的分辨率，也就是可以分辨读取的最小变化角度值。代表增量编码器的分辨率的参数是ＰＰＲ，也就是每转脉冲数。有些增量编码器，其原始刻线是２０４８线（２的１１次方，１１位），通过１６倍（４位）细分，得到１５位ＰＰＲ，再次４倍频（２位），得到了１７位（Ｂｊｔ）的分辨率，一般用“位、Ｂｉｔ”来表达分辨率。这种编码器在较快速度时，内部要用未细分的低位信号来处理输出，否则响应跟不上，所以不要被它“１７位”迷惑，在设计选择伺服电机时要注意【ｌｏｔ。３．３再生制动频率
再生制动频率表示元负载时电机从额定速度到减速停止的可允许频率。
需要注意的是。一般样本列表上的制动次数是电机在空载时的数据。实际选型中要先根据系统的负载惯量和样本上的电机惯量，算出惯量比。再以样本列表上的制动次数除以（惯量比＋１），这样得到的数据才是允许的制动次数Ⅲ】。３．４伺服电机轴上的径向和轴向负载
确保在安装和运转时加到伺服电机轴上的径向和轴向负载控制在每种型号的规定值以内，否则会加速伺服电机的磨损，降低电机的寿命，甚至影响所要求达到的精度。３．５输出轴的公差配合
要注意电机轴伸与其它零部件的配合关系。对于普通旋转电机圆柱形轴伸（ＧＢ／Ｉ＂７５６－１９９０）的公差带见表１ｎ习，轴伸与其它零部件一般为间隙配合，而伺服电机的轴伸公差带一般为ｈ６。
表１
普通旋转电机圆柱形轴伸直径公差
普通旋转电机圆柱形轴伸直径
公差带，
．ｉ６
ｋ６
弛铬
＿
如如蜘
ｍ６
４伺服电机安装使用注意事项
４．１伺服电机油和水的保护
１）伺服电机可以用在有水或油滴侵袭的场所，但它不是全防水或防油的。因此，伺服电机不应当放置或使用在水中
万方数据
《装备制造技术＞＞２００９年第１１期
或油浸的环境中。
２）如果伺服电机连接到减速齿轮，使用伺服电机时应当加油封，以防止减速齿轮的油进入。
３）伺服电机的电缆不要浸没在油或水中。４．２伺服电机电缆一减轻应力
１）确保电缆不因外部弯曲力或自身重量而受到力矩或垂直负荷，尤其是在电缆出１２１处或连接处。
２）在伺服电机移动的情况下，应把电缆（随电机配置的）牢固地固定到一个静止的部分（相对电机），并且应当用一个装在电缆支座里的附加电缆来延长它，这样弯曲应力可以减到最小。
３）电缆的弯头半径尽可能大。４．３伺服电机允许的轴端负载
１）在安装一个刚性联轴器时要格外小心，特别是过度的弯曲负载可能导致轴端和轴承的损坏或磨损。
２）最好用柔性联轴器，以便使径向负载低于允许值，此物是专为高机械强度的伺服电机设计的。４．４伺服电机安装注意
１）在安装、拆卸耦合部件到伺服电机轴端时，不要用锤子直接敲打轴端（锤子直接敲打轴端，伺服电机轴另一端的编码器要被敲坏）。
２）竭力使轴端对齐到最佳状态（对不齐，可能导致振动或轴承损坏）ＩＩ】。
５
结束语
本文详细地论述了伺服电机选型的原则和需要注意的各
方面问题，对选型时难以理解的概念给以了清晰的解释，对于技术人员选择合适的电机有着很好的参考意义。
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（下转第１３３页）
１３１
《装备制造技术）２００９年第１ｌ期
流入装料车中。当料斗为空的时候，检测开关发出信号使ｘ１闭合，输出继电器Ｙ４不得电，料斗不打开，同时输出继电器Ｙ５得电，驱动进料开关打开，自动往料斗中添料，待到料满时
ＰＬ
再关闭进料开关，打开料斗。
当装料车装满料时，车辆称重开关根据车辆的重量，发出信号使ｘＯ断开。输出继电器Ｙ４失电，关闭料斗，由定时器设置时间使输出继电器Ｙｌ、Ｙ２、Ｙ３依次失电，使直流电机Ｍｌ、Ｍ２、Ｍ３间隔２Ｓ停止运转。此时，输出继电器Ｙ０失电，使指示
Ｃ
图２自动送料车系统控制图
灯绿灯亮，表示结束装料。
输出继电器ＹＩＯ．Ｙ１６、Ｙ２０一Ｙ２６分别驱动两个数码管，显示每日的装车数量，以ＸＯ作为输入信号，可以用ＩＮＣ指令来实现。
检测开关和称重开关信号，连接到ＰＬＣ的一个输入端，作为ＰＩＬｌ的输入信号。ＰＬＣ的输出信号控制指示灯、数码管、直流电机和料斗。
３
ＰＬＣ机型及软件设计４结束语
目前，市场上可供选择的可编程控制器的种类很多，性能
运用ＰＬＣ来设计自动送料车系统，无论是从设计思路还是设计过程来说，都非常的方便，并且调试管理简单明了，使用起来得心应手。ＰＬＣ无论在工业生产上，还是在民用商用设计上，都具有十分巨大的现实意义和商业价值。
各异，按照本例实际需要，我们可选择三菱小型可编程控制器ＦＸ２Ｎ系列。
在装料车到来时，Ｘ０表示车辆称重开关，只要装料车行驶到指定位置，车辆称重开关根据车辆的重量发出信号使Ｘ０闭合，输出继电器ＹＯ得电，使指示灯红灯亮，表示装料开始。输出继电器Ｙ１、Ｙ２、Ｙ３分别驱动直流电机ＭＩ、Ｍ２、Ｍ３运转，ＰＬＣ内部有专门的定时器Ｔ，我们可以通过定时器来设定延时时间，使直流电机Ｍ３、Ｍ２、Ｍ１每隔２Ｓ依次启动。当料斗中料满时，输出继电器Ｙ４得电，使料斗打开，料就沿着皮带轮自动
参考文献：
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ＡＳｙｓｔｅｍｏｆＡｕｔｏｍａｔｉｃＶｅｈｉｃｌｅｆｏｒＭａｔｅｒｉａｌＴｒａｎｓｐｏｒｔａｔｉｏｎｂａｓｅｄ
ＨＥＤｅ－ｋａｉ
ｏｎ
ＰＬＣ
（ＳｕｚｈｏｕＶｏｃａｔｉｏｎａｌａｎｄＴｅｃｈｎｉｃａｌＴｒａｉｎｉｎｇＣｅｎｔｅｒ，ＳｕｚｈｏｕＪｉａｎｇｓｕ２１５００６．Ｃｈｉｎａ）
ｅｈｅｋａｎｄｗｅｉｇｈｔｈｅｖｅｈｉｃｌｅ
ｏｒ
Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｉｓａｒｔｉｃｌｅｄｅｓｃｒｉｂｅｓ＆ｓｙｓｔｅｍｗｈｉｃｈｉｓｂａｓｅｄａｕｔｏｍａｔｉｃａｌｌｙ．Ｓｔ／Ｌｉｔａｎｄｓｔｏｐｅｌｅｃｔｒｉｃｍｏｔｏｒｓ．Ａｌｓｏｉｔｓｕｉｔａｂｌｅｆｏｒｖａｒｉｏｕｓｍａｔｅｒｉａｌｔｒａｎｓｐｏｒｔａｔｉｏｎ．Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ＰＬＣ；ａｕｔｏｍａｔｉｃｖｅｈｉｃｌｅｆｏｒｍａｔｅｒｉａｌ
ｃａｎ
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ＰｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅＬｏｇｉｃｔｈｅｈｏｐｐｅｒ
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（上接第１３１页）
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万方数据
伺服电机选型的原则和注意事项
作者：作者单位：刊名：英文刊名：年，卷(期)：引用次数：
王军锋， 唐宏， WANG Jun-feng， TANG Hong江西理工大学,江西,赣州,341000装备制造技术
EQUIPMENT MANUFACTURING TECHNOLOGY2009，(11)0次
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相似文献(10条)
1.期刊论文 邵兰娟. 曹彪. 陈世锋. 范丰欣 精密点焊系统伺服电机的选型 -新技术新工艺2008(7)
根据点焊电源加压系统的要求,设计了一套伺服加压系统,并对该系统的伺服电机做了详细计算和选型.伺服加压系统对电极施加压力,通过准确控制电极的运动速度、运动轨迹、施压大小,促进了焊接时间、电流、压力的协调性,从而提高焊接质量.伺服电机是整个伺服加压系统的重要组成部分,他的选型与加压系统的结构及成本密切相关.与气压相比,伺服电机能够对电极位置、运动速度和电极力进行精确控制,从而在焊接过程中能够与焊接工件实现软接触,避免了冲击对焊接工件的影响,为电阻点焊的焊接质量提供了有力保障,因此,伺服电机在电阻点焊领域具有广阔的应用前景.
2.期刊论文 李忠建. LI Zhong-jian 水轮机调速器现代调节技术及选型 -水力发电2005,31(7)
对目前比较先进的微机调速器的两种系统结构进行了分析,并对微机调节的控制策略和调节参数的设置及系统配置等作了介绍,并提出了对调速器技术性能的评价标准和调速器选型时的突出问题,可为实际应用提供参考.
3.会议论文 劳马荣. 俞浦. 李华峰 舰载雷达直流伺服电机特性分析及选型 2009
根据舰载雷达天线用直流伺服电机的特殊性能要求,建立了双电机伺服驱动模型,详细分析了伺服电机的主要特性,计算了负载转矩,并结合工程实例,介绍了一种舰载雷达直流伺服电机的选型方法.仿真验证了方法的有效性.
4.学位论文 陈松 数控转塔冲床伺服电机主传动的研究 2008
本文分析了数控转塔冲床上伺服电机驱魂的主传动相比以往主传动结构具有的诸多优势，研究了符合数控冲床发展趋势的伺服主传动系统。通过对主传动系统多杆增力机构合理的选型和设计，着重对主传动机构的运动学进行了深入研究，分析了多杆机构各主要部分的运动规律，并通过计算选择了合适的伺服电机。在此基础上，采用SolidWorks和动力学分析软件ADAMS对主传动系统进行了实体建模与动态仿真，并以曲柄扭矩最小为优化目标对主传动系统进行了优化，获得了主传动系统多杆机构最优的尺寸结构。本文最后对试制的伺服电机主传动式数控转塔冲床进行了实际冲压精度分析和主传动系统的性能分析，验证了本文所设计的主传动系统符合预期性能目标。
5.学位论文 黄伟玲 基于PLC的八工位管端成形机控制系统的开发 2007
本文研究与设计了一种管端成形机的控制系统，它可以利用不用的模具对管材端部进行多种方式的精确加工。该控制系统以PLC为控制核心，由伺服电机，液压元件，触摸屏，辅以一定的机械装置构成。采用光栅尺作为检测元件，通过对PLC的高速中断口编程实现位移检测，具有很高的精度。
结合企业具体情况，通过比较论证，在分析管端成形机的工艺要求和精度要求的基础上，确定控制系统的整体设计方案，实现了管端成形机的动作和调整，达到对管材的加工精度的要求。同时完成了管端成形机的伺服驱动，位移测量，主控制器和人机界面触摸屏等的硬件选型与详细设计。根据管端成形机的工艺要求，完成了管端成形机控制系统软件设计和工业触摸屏人机界面监控程序的设计。并且初步完成了管端成形机控制系统的安装、现场实验和调试。 该系统可以实现自动，手动等控制方式，自动换模，对管材加工中的各个环节进行实时监控。操作简单，实时性好，可靠性高，人机界面友好。
6.期刊论文 范力旻. 刘建功. 张建生. FAN Li-min. LIU Jian-gong. ZHANG Jian-sheng 伺服刀架电机的选型研究 -机电工程技术2008,37(12)
针对伺服刀架的控制要求,提供了一种选择其控制电机的计算方法.通过对刀架启动扭矩、偏载扭矩、摩擦扭矩的计算,选用与之匹配的伺服电机.
7.学位论文 高永胜 新颖工业缝纫机电气系统研究 2004
目前，应用于工业缝纫机上的交流伺服电动机主要有IM型（异步型交流伺服电动机）和SM型（同步型交流伺服电动机）2种。在高性能的永磁伺服电动机控制系统的基础上，配合以微机控制系统，能较好的实现自动剪线、自动松线、自动返缝的三自动控制功能。 本文开发的高速电子套接机电气控制系统核心是由三个电机及相应驱动器构成。主轴针杆机构是缝纫机的灵魂部分，由永磁同步伺服电机驱动控制；而送料机构则是由两个高性能步进电机驱动。这样，通过对三个电机的动作控制与配合，就实现了电子套接机的高速自动化缝制；此外，在几个电磁铁的配合下，方便的实现了自动剪线、自动松线、自动返缝等三自动功能。 本文从系统的硬件设计（包括元器件选型，电路板设计及硬件调试），到软件开发（代码编写，联机调试）等，完整地叙述了电子套接机电气系统的开发过程。
8.学位论文 郑列勤 基于伺服控制的万能材料试验机的测控系统的研究 2006
材料试验机是应用广泛的材料性能研究检测的重要仪器设备，主要功能是对材料、零件、构件的力学性能和工艺性能进行测试。在国民经济各行业产品检测、质量控制中起着重要作用。目前试验机行业中，有单片机测控系统和微机测控系统两种模式，微机测控系统与伺服驱动系统的组合是一个比较完善的材料试验机控制方案。本文详细论述了基于伺服控制的万能材料试验机测控系统的硬件选型、调理电路板设计、软件功能模块设计、各个重要模块的实现方法，其中包括：开机界面，密码管理模块，密码设置修改、材料选择、测试方法、电机控制、旧档回访、屏幕显示控制、系统校正、通道配置、报表定制等；并介绍了在材料试验机系统中使用伺服电机的控制策略、实现力量等闭环控制的数字PID相关理论等；探讨了在Labview虚拟仪器环境下进行加密的各种方法，并介绍了采用C8051F320高性能单片机制作Labview环境下软件狗的硬件电路设计和软件编制；分析了系统各种干扰产生的原因和抗干扰措施；开发了相应的软硬件，对相关性能进行了试验验证，达到了预期的效果。
9.学位论文 关晓斌 机械手（臂）旋转动作驱动控制系统的设计 2006
20 世纪 40 年代后期，美国在原子能实验中，首先采用机械手搬运放射性材料，人在安全室操纵机械手进行各种操作和实验。50 年代以后，机械手逐步推广到工业生产部门，用于在高温、污染严重的地方取放工件和装卸材料，也作为机床的辅助装置在自动机床、自动生产线和加工中心中应用，完成上下料或从刀库中取放刀具并按固定程序更换刀具等操作。机械手主要由手部机构和运动机构组成。手部机构随使用场合和操作对象而不同，常见的有夹持、托持和吸附等类型。运动机构一般由液压、气动、电气装置驱动。机械手可独立地实现伸缩、旋转和升降等运动。 本文研究的是上轴承生产线内圆磨床所使用的机械手，它的主要工作是对上轴承进行搬运，由入口到夹盘，再由夹盘到出口。上轴承也是三洋压缩机内部的重要部件。由于原有的内圆磨床所采用的机械手是几十年前的产品，因此有很多地方已经不能适应现在的生产要求，比如说机械手所使用伺服电机和伺服放大器已经被淘汰，备件很难购买，一旦故障就很难修理。其次就是控制系统已经过时，操作维护都显得很烦琐等等。本文就根据这种情况，对机械手的整个控制系统(包括伺服电机，伺服放大器等)进行了研究与设计。对伺服放大器的性能、功能进行了研究并加以设计，并对伺服电机选型，并在实际工作中得到了应用达成了节约成本，提高效率的目的。
10.期刊论文 李礼 交流伺服系统在ZJ15卷接机组中的应用 -烟草科技2003(4)
利用交流伺服系统对ZJ15卷接机组进行了技术改进,介绍了交流伺服系统的基本工作原理,及ZJ15卷接机组改进的实施方案、设备选型和调整.改进后原设备传动结构大大简化,噪声降低,维修费用减少,而且提高了设备的可靠性,并为其他国产卷烟机的改进提供了技术参考.
本文链接：http://d.g.wanfangdata.com.cn/Periodical_zbzzjs200911054.aspx
下载时间：2010年4月19日