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為什么適當(dāng)?shù)剡x擇一個電動執(zhí)行機構(gòu)的尺寸是一項挑戰(zhàn)
來源：上海自動化儀表有限公司作者：發(fā)表時間：2019-11-07 09:15:50【小中大】
電動執(zhí)行機構(gòu)是緊湊高效的電動設(shè)備，用于許多需要精確位置控制的工業(yè)應(yīng)用中，例如機器人技術(shù)，傳送帶和自動開門器。可在需要特定任務(wù)和位置的機器中推動和旋轉(zhuǎn)零件。由于電動執(zhí)行機構(gòu)以相對較小的封裝提供了很高的效率和功率，因此，您可能會發(fā)現(xiàn)適當(dāng)?shù)剡x擇一個電動執(zhí)行機構(gòu)的尺寸是一項挑戰(zhàn)。
調(diào)整電動執(zhí)行機構(gòu)的尺寸時要設(shè)法達到平衡
選擇電動執(zhí)行機構(gòu)是一種平衡。如果選擇的電動執(zhí)行機構(gòu)尺寸過小，它將無法承受負載。如果您正在考慮加大電動執(zhí)行機構(gòu)的尺寸以確保性能得到保證，那么您并不孤單。美國能源部報告說，美國大約80％的電動執(zhí)行機構(gòu)超大型。但是，如果您確實偏愛電動機的尺寸過大，則在購買價格和運營成本方面可能會顯得過于昂貴。如果要避免此問題并適當(dāng)調(diào)整電動執(zhí)行機構(gòu)的尺寸，則首先需要考慮以下關(guān)鍵尺寸因素：慣性，速度和扭矩。在此過程中還會影響其他因素，例如基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)，環(huán)境和物理大小限制，我們也會對此進行討論。
慣量：了解電動執(zhí)行機構(gòu)和負載
慣性是物體抵抗速度變化的趨勢，每個旋轉(zhuǎn)的物體都具有慣性。電動執(zhí)行機構(gòu)和負載（或從動部件）各自具有慣性，并且它們的慣性有多相似或相異會影響電動執(zhí)行機構(gòu)的性能。負載慣量與電動執(zhí)行機構(gòu)慣量之比-即負載慣量（JL）除以電動執(zhí)行機構(gòu)慣量（JM）-是電動執(zhí)行機構(gòu)選型的最重要方面之一。
電動執(zhí)行機構(gòu)和負載的慣性矩就是該電阻的量度。通常，您可以在制造商的數(shù)據(jù)表上找到電動執(zhí)行機構(gòu)的慣性矩，該慣性矩可以測量電動執(zhí)行機構(gòu)克服負載阻力的力。確定負載的慣性矩更為復(fù)雜。除外部負載外，與電動執(zhí)行機構(gòu)的驅(qū)動器和聯(lián)軸器有關(guān)的組件都必須包括在此測量中。
一般來說，慣性比通常為5：1。如果性能不是很關(guān)鍵，則10：1或更高的水平就足夠了。為了獲得最高的性能，您可能會考慮將慣性比設(shè)為2：1，因為控制回路的調(diào)整變得更加容易，并且您可以在較低的比率下受益于更高的機器性能。如果所有其他尺寸系數(shù)均相等，則較低的慣性比是優(yōu)選的。但是，選擇極低的慣性比的缺點是，相對于所獲得的性能，您最終可能會得到非常大，笨重且昂貴的電動執(zhí)行機構(gòu)。
速度：了解運動曲線
調(diào)整大小的另一個關(guān)鍵因素是速度。為了確定電動執(zhí)行機構(gòu)的尺寸，它有助于了解負載移動的速度和距離。它還有助于了解慣性比和運動曲線。如果您正在使用需要設(shè)備執(zhí)行重復(fù)運動的應(yīng)用程序，則有助于在整個循環(huán)中確定所需的電動執(zhí)行機構(gòu)速度。這樣做時，請記住要允許加減速，因為電動執(zhí)行機構(gòu)不能像步進電機那樣改變速度。對于非重復(fù)性操作，請確定操作所需的峰值速度和加速度。
扭矩：您需要多少？
扭矩是旋轉(zhuǎn)機械裝置需要多少力的量度。了解負載慣量和速度后，檢查電動執(zhí)行機構(gòu)的轉(zhuǎn)矩-速度曲線以獲取所需的轉(zhuǎn)矩值。在曲線圖上，速度表示在垂直或y軸上，而轉(zhuǎn)矩表示在水平或x軸上。您需要知道的計算是所需的連續(xù)轉(zhuǎn)矩，峰值轉(zhuǎn)矩和最大電動執(zhí)行機構(gòu)速度。必要的連續(xù)轉(zhuǎn)矩量必須落在轉(zhuǎn)矩-速度曲線的連續(xù)工作區(qū)域內(nèi)。此外，所需的峰值轉(zhuǎn)矩量也必須落在伺服系統(tǒng)的轉(zhuǎn)矩-速度曲線的間歇工作區(qū)域內(nèi)，因為短暫的轉(zhuǎn)矩脈沖不會使電動執(zhí)行機構(gòu)處于過熱的危險中。
調(diào)整大小的其他注意事項：基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)，環(huán)境和占地面積
相對簡單的考慮因素是電動執(zhí)行機構(gòu)的基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)：即，您計劃使用的電源的電壓和頻率特性。根據(jù)您的應(yīng)用，可以選擇直行程電動執(zhí)行機構(gòu)或角行程電動執(zhí)行機構(gòu)。盡管電動執(zhí)行機構(gòu)的功率輸出較低，但它們更穩(wěn)定，運行更平穩(wěn)。角行程電動執(zhí)行機構(gòu)系統(tǒng)比直行程電動執(zhí)行機構(gòu)系統(tǒng)效率更高，并且輸出功率更高，但射頻噪聲也更大，。
電動執(zhí)行機構(gòu)選型的一個經(jīng)常被忽略的因素是電動執(zhí)行機構(gòu)將運行的環(huán)境。大多數(shù)電動執(zhí)行機構(gòu)的額定環(huán)境溫度為40攝氏度（104華氏度），這通常在工廠和工業(yè)環(huán)境中使用。但是您應(yīng)牢記整個系統(tǒng)的環(huán)境溫度，但是與電動執(zhí)行機構(gòu)關(guān)聯(lián)的驅(qū)動電子設(shè)備的額定溫度可能為25攝氏度（華氏77度）。同樣，極低的溫度也會影響電動執(zhí)行機構(gòu)的潤滑油，從而導(dǎo)致電動執(zhí)行機構(gòu)的失速。如果環(huán)境中有灰塵，濕氣和污染，則需要考慮使用IP等級的電動執(zhí)行機構(gòu)。
物理尺寸的限制是實際考慮。有時，沒有足夠的空間容納您想要的機架尺寸的電動執(zhí)行機構(gòu)。如果直徑是主要問題，則某些制造商會通過在電動執(zhí)行機構(gòu)設(shè)計中增加磁性疊片堆疊的層數(shù)來增加特定框架尺寸的功率。結(jié)果，電動執(zhí)行機構(gòu)以更長但不更寬為代價產(chǎn)生了更多的功率。即使在這種方法中也有局限性，并且它進一步支持了正確調(diào)整電動執(zhí)行機構(gòu)尺寸的觀點。
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