浅谈微型减速电机选型
微型减速电机作为执行机构的动力源,在工业控制及医疗器械领域中有广泛的应用。在选型时,经常被各种繁杂的指标参数所困扰,比如速度、力矩、减速比、定位精度、低速噪音等等。对于如何选择一款微型减速电机,需要遵循哪些步骤,往往难以把握,容易会出现选型不当,导致后续开发难以为继。世协来总结下选型原则:
在展开正式的选型设计之前,首先需要结合应用需求确定微型减速电机类型。
1. 速度
1.1 机构速度超过1000rpm,选直流电机(有刷or无刷);
1.2 低于1000rpm,且没有频繁高速启停要求,选步进电机;
1.3 频繁高速启停场合,选直流电机;
1.4 要求高速平稳,选直流电机;
1.5 要求宽速度调节范围,选直流电机;
2. 定位
2.1 要求停止后定位保持,选步进电机;
2.2 要求高定位精度,选步进电机;
3. 力矩/带载
3.1 要求带载能力强,输出效率高,选直流电机;
3.2 要求负载调节线性好,选直流电机;
3.3 要求停止有负载位置保持(力矩保持),选步进电机;
4. 振动/噪音
4.1 要求宽速度范围的振动噪音小,选直流电机;
4.2 步进电机的低速振动噪音问题,可以通过电流细分及更换驱动IC等方式予以改善,控制到可接受水平则可以选步进电机;
5. 驱动控制
5.1 要求控制简单、成本低,选步进电机;
5.2 要求闭环控制实现速度调节,选直流电机;
综上,电机选型需要在选型约束的弹性空间里面择优,避免造成过设计,这也是本文倡导的重要原则。
3. 选型步骤
微型减速电机选型,也需要参照物料选型及产品设计的基本步骤:
1. 需求分析及转化
1.1 确定转速、力矩、定位精度等关键指标;
1.2 其他设计约束:空间尺寸、寿命、成本等;
2. 初定电机类型
2.1确定电机类型,电机机座号(尺寸大小),初定电机可选型号;
3. 校核计算
3.1 速度校核、力矩安全系数校核、定位精度校核;
4. 选型审查
4.1 如果校核不满足要求,需要回到第2步重新选型;
4.2 满足校核要求,还需要审查其他非关键因素:振动噪音、寿命、生产(安装尺寸、出轴/出线等)、价格等;如果存在重大缺陷项,依然需要回到第2步重新选型。
5. 选型验证
5.1 如果是公司在库物料,可以快速搭建简易机构验证;
5.2 重要指标可以设计实验进一步验证,比如机构寿命、运行平稳性;
5.3 通过上述逐项确认验证环节,便可以达到选型目的,为模块开发奠定基础。