伺服電機選型

伺服電機的點：
1、優(yōu)異的性能
速度響應(yīng)能力
應(yīng)用半導(dǎo)體設(shè)備之階控制運算法則，使用先進的Common Gain設(shè)計概念達到速度頻寬的性能，提升運動控制的各項指標(biāo)。

抑制振動功能
可以有效移除運動中的振動，降低因為機械結(jié)構(gòu)本身弱剛性導(dǎo)致的晃動，有效提升設(shè)備生產(chǎn)效率。

加速響應(yīng)
先進的控制設(shè)計架構(gòu)，加上電流控制將伺服性能推升到極致。
讓馬達由-3000轉(zhuǎn)到+3000轉(zhuǎn)的反轉(zhuǎn)響應(yīng)速度指標(biāo)快達0.006秒。

電子齒輪比與模擬編碼器輸出
驅(qū)動器可以幫助使用者調(diào)整上位控制器脈波指令的解析度，得以和各式不同的解析度的位置編碼器做搭配；也可以調(diào)整模擬編碼器輸出解析度給上位控制器，滿足不同上位控制器的接收功能。

內(nèi)建精度提升功能
驅(qū)動器提供編碼器回授誤差補償功能，并提供達5000點的補償表建置。在任何控制模式下，都可以讓系統(tǒng)的定位精度達到佳化。

簡單的設(shè)置
自動相位設(shè)定中心

操作容易
將各功能分門別類，呈現(xiàn)需要時的設(shè)定畫面，摒除傳統(tǒng)條列式參數(shù)表的不便。

LCD目了然
不需要PC的連線也可以完成所有的設(shè)定與操作。
LCD顯示窗提供即時之狀態(tài)監(jiān)測及顯示錯誤訊息的功能，由面板按鍵可快速設(shè)定增益并試運轉(zhuǎn)。

3、完整的工具
即時圖形示波器、精度提升功能、頻率響應(yīng)工具、增益排程功能、分析工具、I/O設(shè)定功能、編碼器輸出比調(diào)整功能、Z相訊號寬度調(diào)整、PDL及ZeroTune、濾波器。
精度提升功能
為了提升系統(tǒng)的定位精度，具備建立誤差補償表之功能。
您能在雷射干涉儀量測后，將其定位誤差表建入驅(qū)動器內(nèi)，使該系統(tǒng)達到定位精度。

頻率響應(yīng)工具
提供強大又容易上手的頻率響應(yīng)工具。
您可以使用閉迴路頻率響應(yīng)功能，在PC顯示出系統(tǒng)真實響應(yīng)圖，依響應(yīng)圖輕易設(shè)定系統(tǒng)之佳增益值，即使是初次使用者也可輕易上手。

先進的增益排程功能
設(shè)定后的增益，若需再調(diào)整，您只需調(diào)整共用增益值。
另外，系統(tǒng)運動過程中，更提供人性化的增益調(diào)整功能，您可以再依運動階段調(diào)整增益，如移動階段、整定階段、到位階段。

多樣化的I/O功能
您可以自由配置各I/O腳位進行的功能以及硬體介面的需求，滿足在腳位設(shè)定以及因應(yīng)各種不同控制系統(tǒng)之硬體介面的需求。

分析工具
解決系統(tǒng)共振問題，除了提供濾波器設(shè)計，來改善系統(tǒng)的控制性能外，更具備快速傅立葉轉(zhuǎn)換(FFT)等數(shù)學(xué)運算模式，可輕易計算出系統(tǒng)之共振頻，使濾波器設(shè)計更加精確。

PDL程序設(shè)計語言
提供簡易的程序設(shè)計語言，可以自行規(guī)劃繁複的運動行為。
您可以編寫程序設(shè)計語言來達成壓合、定位、定速或歸原點等各種程序，極富彈性且優(yōu)越的可程式化能力，并提供豐富的范例程式以輔助使用者快速上手。

ZeroTune免調(diào)適功能
屏除繁複調(diào)整增益程序，輕易地設(shè)定增益。
您只需要選擇馬達所背負的重量，即可獲得穩(wěn)定的速度響應(yīng)，即使是不識增益功能的初次使用者也可輕易駕馭。

濾波器
提供2組雙二階濾波器，使用者可藉由設(shè)定不同的濾波器參數(shù)，變形為不同的濾波器設(shè)計，例如：低通濾波器、陷波濾波器…等，即可大幅地抑制機臺振動，并提升控制精度。

4、整合容易
提供定位模組、馬達與驅(qū)動器的完整結(jié)合方案除了提供馬達、驅(qū)動器之外，也可以搭配各式線性定位模組，提供客戶整合服務(wù)，達到次購足的需求。
速網(wǎng)路通訊界面
具備工業(yè)乙太網(wǎng)路通訊(EtherCAT)介面，并支援CoE(CANopen over EtherCAT)伺服驅(qū)動協(xié)定，在多軸控制的應(yīng)用上，提供了配線簡單、低成本、抗干擾、遠端與分散式的控制需求。

伺服電機的安規(guī)認證：
1、符合RoHS標(biāo)準(zhǔn)
本產(chǎn)品從原料至成品，皆符合RoHS(危害性物質(zhì)限制指令)之要求，以確保商品的品質(zhì)與相關(guān)法規(guī)之符合性。
RoHS指令中六種有害物質(zhì)之限值為：鉛(Pb)、汞(Hg)、六價鉻(Cr6+)、多臭聯(lián)苯(PBB)、多臭二苯醚(PBDE)的大允許含量為0.1%(1000ppm)、鎘(Cd)為0.01%(100ppm)
2、符合CE&UL指令

伺服電機的型號說明：
1、伺服驅(qū)動器 2、伺服馬達 3、馬達動力線 4、編碼器延長線

伺服電機的介面搭配說明：

伺服電機的產(chǎn)品選配覽表： 1、50W~750W－13bit 省配線型增量式 注1 Δ：軸端型式與油封選配(請參考第9頁)
注3 EMC附件包(請參考第36頁)
注2 線材選配 / 50W~750W 2、1000W/2000W－13bit 省配線型增量式 注1 Δ：軸端型式與油封選配(請參考第9頁)
注3 EMC附件包(請參考第36頁)
注4 請洽業(yè)務(wù)人員
注2 線材選配 / 1000W、2000W 3、50W~750W－HIWIN 17串列增量式 注1 Δ：軸端型式與油封選配(請參考第9頁)
注3 EMC附件包(請參考第36頁)
注2 線材選配 / 50W~750W 4、1000W/2000W－HIWIN 17串列增量式 注1 Δ：軸端型式與油封選配(請參考第9頁)
注3 EMC附件包(請參考第36頁)
注4 請洽業(yè)務(wù)人員
注2 線材選配 / 1000W、2000W 注5中容量馬達煞車動力線為包裝品品號HVPM06：
內(nèi)各含條動力線與煞車電源延長線，線上標(biāo)籤分別為HVPM04與HVPM02。
5、50W~750W－17bit 串列絕對式 注1 Δ：軸端型式與油封選配(請參考第9頁)
注3 EMC附件包(請參考第36頁) 6、1000W/2000W－17bit 串列絕對式 注1 Δ：軸端型式與油封選配(請參考第9頁)
注3 EMC附件包(請參考第36頁)
注4 請洽業(yè)務(wù)人員
注2 線材選配 / 1000W、2000W 注5中容量馬達煞車動力線為包裝品品號HVPM06：內(nèi)各含條動力線與煞車電源延長線，線上標(biāo)籤分別為HVPM04與HVPM02。

伺服電機的驅(qū)動器：
1、全功能型伺服驅(qū)動器
規(guī)格 功能 2、交流電源配線
單相電源接線圖


三相電源接線圖


3、控制電路圖
位置控制模式配線范例


速度/扭矩控制模式配線范例

額外I/O腳位（D2T驅(qū)動器屬）

4、驅(qū)動器尺寸








5、驅(qū)動器周邊套件

1. 部分機型的雜訊濾波器漏電流較大。此外，漏電流也會因接地條件而增大。
使用漏電檢出器及漏電斷路器時，請在考慮接地條件及雜訊濾波器的漏電流等問題的基礎(chǔ)上進行選定。
詳請請向雜訊濾波器的生產(chǎn)商洽詢
2. 濾波器可使用于多軸驅(qū)動器連接，但需考慮其額定電流負載是否未出。

伺服電機的伺服馬達：
1、馬達規(guī)格與使用環(huán)境


2、低慣量、小容量
（1）50W

注1煞車器為保持物件停止之作用，請勿作用于減速、動態(tài)煞車或緊急停止。
煞車器吸引和釋放時間因電路而異，請注意使用時實際的動作延遲時間。

（2）100W

注1煞車器為保持物件停止之作用，請勿作用于減速、動態(tài)煞車或緊急停止。
煞車器吸引和釋放時間因電路而異，請注意使用時實際的動作延遲時間。

（3）200W


（4）400W

注1煞車器為保持物件停止之作用，請勿作用于減速、動態(tài)煞車或緊急停止。
煞車器吸引和釋放時間因電路而異，請注意使用時實際的動作延遲時間。

3、中慣量、小容量
（1）750W


4、中慣量、中容量
（1）1000W


（1）2000w

伺服電機的線材與接頭：
1、線材
小容量

中容量


2、接頭

馬達電源端連接器
小容量系列 / 50W~750W


編碼器端連接器--編碼器出線配線圖

伺服電機的線性定位模組與馬達法蘭的搭配：

伺服電機的選型指南：
1、定義傳動機構(gòu)
定義各傳動機構(gòu)之詳細尺寸(例：滾珠螺桿長度、導(dǎo)程和皮帶輪直徑)
典型的伺服傳動機構(gòu)如下：
‧滾珠螺桿傳動機構(gòu)
‧皮帶傳動機構(gòu)
‧齒輪與齒條傳動機構(gòu)
‧減速齒輪機構(gòu)
2、定義運動模式(運動速度曲線)
運動模式包含：加/減速時間、等速時間、停止時間、循環(huán)時間、移動距離。
3、計算負載慣量與馬達負載慣量比
計算各機構(gòu)件的負載慣量(參考般慣量計算法)。
將 負載慣量除以馬達慣量得到負載慣量比。
750W以下的馬達，負載慣量比需小于15倍。
1000W以上的馬達，負載慣量比需小于10倍。
4、計算馬達轉(zhuǎn)速
由移動距離、加/減速時間與等速時間計算馬達轉(zhuǎn)速。
5、計算扭矩
由負載慣量、加/減速時間與等速時間計算馬達需求扭矩。
6、選擇馬達
選擇符合上述3~5項條件之馬達。
（1）馬達選型相關(guān)參數(shù)介紹
峰值扭矩
峰值扭矩為在運動過程中所需要的大扭矩(主要發(fā)生在加減速階段)。
峰值扭矩值需為小于等于馬達大扭矩的80%。如果扭矩為負值，代表可能需加裝回生電阻。
移動扭矩、保持扭矩
移動扭矩為馬達連續(xù)運轉(zhuǎn)所需的轉(zhuǎn)矩；保持扭矩為馬達維持在固定位置時所需的扭矩。

等效扭矩
等效扭矩為在總運動過程中所有扭矩的均方根，此值應(yīng)小于等于馬達額定扭矩值的80%。

馬達轉(zhuǎn)速
馬達在運動過程中的大速度需小于馬達標(biāo)示之額定值。
當(dāng)馬達操作在大速度時需注意馬達扭矩可能不足與馬達溫升可能太。
負載慣量與馬達負載慣量比
慣量像是使馬達保持現(xiàn)在運轉(zhuǎn)狀況所需的力。負載慣量比是將負載慣量除以馬達慣量值。
般來說，馬達容量小于750W以下負載慣量比需小于”15”；馬達容量大于1000W以上負載慣量比需小于”10”。如果需要更的響應(yīng)速度就需要更低的負載慣量比。
（2）般均質(zhì)剛體的慣量計算

J : 轉(zhuǎn)子慣量 [kg-m2]
M : 質(zhì)量 [kg]
D : 外徑 [m]
d : 內(nèi)徑 [m]
L : 長度 [m]
a, b, c : 邊長 [m]
S : 距離 [m]
若質(zhì)量(M(kg))未知，計算式為：
質(zhì)量 M[kg] = 密度 [kg/m3] ‧體積 V[m3]
各種材質(zhì)之密度
鐵 ρ = 7.9 x 103 [kg/m3]
銅 ρ = 8.5 x 103 [kg/m3]
鋁 ρ = 2.8 x 103 [kg/m3]
（3）傳動機構(gòu)之等效慣量計算

J : 慣量 [kg-m2]
JB：滾珠螺桿慣量
JP：齒輪之慣量
M：質(zhì)量 [kg]
Mr：齒條質(zhì)量 [kg]
Wb：皮帶上之工作重量 [kg]
Wr：齒條上之工作重量 [kg]
P：螺桿導(dǎo)程
D：皮帶輪直徑 [m]
n1：a軸旋轉(zhuǎn)速度 [r/min]
n2：b軸旋轉(zhuǎn)速度 [r/min]
（4）操作模式 / 運動速度曲線

（5）馬達選型例子－以滾珠導(dǎo)螺桿機構(gòu)
工作物重量 W = 10 [kg]
滾珠螺桿長度 BL = 0.5 [m]
滾珠螺桿外徑 BD = 0.02 [m]
螺桿導(dǎo)程 BP = 0.02 [m]
機械效率 Beff = 0.9
工作物移動距離 0.3 [m]
螺桿轉(zhuǎn)動慣量 JC = 10 x 10-6 [kg-m2]

運動模式 / 速度曲線

滾珠螺桿重量

負載慣量

馬達慣量挑選

負載慣量比的計算

計算大運動速度 / Vmax

計算馬達轉(zhuǎn)速 / N [ r/min]

扭矩計算

驗證馬達大扭矩
Ta = 0.231 [N-m] 小于 1.91 [N-m] (HIWIN 200W伺服馬達之大扭矩)
驗證有效扭矩

評估
從上述驗證，挑選200W伺服馬達是可以的。

伺服電機的的伺服馬達 / 驅(qū)動器需求調(diào)查表：

伺服電機的注意事項：
別感謝您選購本公司生產(chǎn)交流伺服馬達及驅(qū)動器產(chǎn)品。
請您于操作馬達前需對馬達規(guī)格及操作使用手冊充分了解，并詳細閱讀本安全預(yù)防措施。
使用前注意事項
1. 使用本產(chǎn)品前請務(wù)必詳閱本使用手冊，未遵照本注意事項之規(guī)定安裝方式者，本公司不負任何可能造成之損壞、意外或傷害之責(zé)任。
2. 請于安裝或使用本產(chǎn)品前，先確實檢查包裝是否有破損或毀壞，若有任何破損情形，請立即與本公司人員或經(jīng)銷商聯(lián)絡(luò)。
3. 請檢查配線是否有毀壞，是否可連接使用。
4. 請勿自行分解或改裝本產(chǎn)品。由于本公司產(chǎn)品之設(shè)計均經(jīng)過結(jié)構(gòu)運算，電腦模擬及實體測試，故請勿在未徵求業(yè)人員同意之前，自行分解或改裝本產(chǎn)品。
5. 兒童需被管理者監(jiān)督以避免接觸本產(chǎn)品。
6. 若有身心疾病者或未有使用相關(guān)產(chǎn)品經(jīng)驗者，將不可使用本產(chǎn)品，除非有管理者或產(chǎn)品解說員在旁并確保他們安全。
* 以上如有任何登錄資料與您訂貨資料不符或產(chǎn)品有任何問題，請您與接洽之代理商、經(jīng)銷商或本公司業(yè)務(wù)代表聯(lián)絡(luò)。
安全使用規(guī)范
1. 如本產(chǎn)品發(fā)生異常等狀況，請勿自行處理。 本產(chǎn)品僅能交由本公司合格技術(shù)人員修復(fù)或送回本公司處理。
2. 拿取或放置伺服馬達時，不可只拉著線材拖曳馬達或只握住旋轉(zhuǎn)軸芯。
3. 請勿使用本產(chǎn)品于有衝擊的環(huán)境中，且請勿直接撞擊軸芯(如敲擊或捶打)，可能會造成軸芯及附著于軸芯反側(cè)之編碼器的損壞，若因此所造成之產(chǎn)品損毀、意外或傷害等情形，本公司概不負責(zé)。
4. 請勿施加伺服馬達過規(guī)格標(biāo)定之大負荷。
5. 由于伺服馬達內(nèi)含精密的編碼器，使用時請盡量準(zhǔn)備足夠的對應(yīng)措施，預(yù)防電磁雜訊干擾、異常溫度變化或異常振動等。
6. 請勿擅自更換伺服馬達零件、及拆解馬達螺絲，否則將造成伺服馬達受損，本公司將不負任何之損壞、意外或傷害之責(zé)任。
線路注意事項
1. 請在使用本產(chǎn)品前先閱讀規(guī)格標(biāo)籤所標(biāo)示之供應(yīng)電源大小，并確認所使用之供應(yīng)電源合乎產(chǎn)品要求。
2. 請檢查馬達配線、驅(qū)動器配線及煞車電壓是否正確，且請務(wù)必別確認連接至編碼器之電源線及信
號線是否正確。不正確的配線可能造成馬達不正常運轉(zhuǎn)，將導(dǎo)致馬達及驅(qū)動器故障及損壞。
3. 馬達電源線與編碼器電纜線及信號線請盡量分離，以防止電壓藕合及避免雜訊(不可將兩者連接在同迴路)。
4. 線路施工時，交流伺服馬達接地端子，請務(wù)必正確的接地。
5. 請勿對編碼器進行耐壓測試，此舉測試可能傷害編碼器。
運轉(zhuǎn)注意事項
1. 若運轉(zhuǎn)時，電流值過規(guī)格書標(biāo)示的容許大電流，可能使馬達內(nèi)部磁性元件產(chǎn)生去磁現(xiàn)象，此時請您與接洽之經(jīng)銷商或本公司業(yè)務(wù)代表聯(lián)絡(luò)。
2. 交流伺服馬達運轉(zhuǎn)時，藉由用的驅(qū)動器進行驅(qū)動。故請勿將商用電源 (100/200V, 50/60Hz)直接連接至伺服馬達的線路，否則伺服馬達系統(tǒng)將會不正常運轉(zhuǎn)或永久的損壞。
3. 請勿使用本產(chǎn)品于過其額定負載之環(huán)境下運轉(zhuǎn)。
4. 運轉(zhuǎn)時，請別注意馬達及驅(qū)動器溫度須于規(guī)定范圍內(nèi)。
5. 伺服馬達運轉(zhuǎn)期間，請適當(dāng)對軸芯需施加防鏽油脂，為確保長期使用之壽命。
6. 交流伺服馬達運轉(zhuǎn)時，當(dāng)偵測到任何不正常的異味、噪音、煙霧、熱氣或是異常的振動，請立即停止馬達運轉(zhuǎn)并關(guān)閉電源。
符合際標(biāo)準(zhǔn)

保養(yǎng)、儲存注意事項
1. 本產(chǎn)品不適合放置在易燃環(huán)境或是與化學(xué)劑起存放的環(huán)境中。
2. 請儲存本產(chǎn)品于無潮濕、無灰塵及無有害、腐蝕之氣、液體的場所。
3. 由于伺服馬達出軸端結(jié)構(gòu)并非具防水性，亦不具防油性。因此，不使用及安裝伺服馬達于有水滴、油性液體或過度潮濕之場所和具腐蝕及易燃性氣體之環(huán)境。
4. 請勿儲存本產(chǎn)品于出規(guī)格書規(guī)定振動量之場所。
5. 本產(chǎn)品在儲存及運送時的溫度：-20℃~65℃。
6. 本產(chǎn)品的清潔方式：酒精擦拭(70%)。
7. 伺服馬達軸芯材質(zhì)不具防鏽能力，出廠時雖已施加油脂做防鏽保護，如果儲存時間過六個月，為確保軸 芯免于鏽蝕，請每三個月定期檢視軸芯狀況并適時補充適當(dāng)?shù)姆犁n油脂。
8. 本產(chǎn)品損毀后的處理方式：按照當(dāng)定法規(guī)回收。
本產(chǎn)品自出廠日起年內(nèi)為有效的保固期，于此期間因不當(dāng)使用(請參閱本說明書之注意與安裝事項)、或自然天災(zāi)所造成的產(chǎn)品損壞，本公司不負責(zé)免費更換及維修產(chǎn)品之責(zé)任。
警告：為確保正確使用本公司交流伺服馬達，請安裝、操作及維修前，詳細閱讀本安全預(yù)防措施，以避免發(fā)生危險。
警告：馬達運行時禁止觸摸以免燙傷。
■需閱讀此類”警告標(biāo)語 ”。
■ 使用產(chǎn)品前，須先閱讀使用手冊。
■ 未經(jīng)過製造商許可，不可任意修改設(shè)備。
■ 移開受損的電源線扣，需小心處理且注意電源線扣。
■產(chǎn)品不可使用于易燃物品的環(huán)境中。
■ 清潔產(chǎn)品前，須先將電源關(guān)閉。
■ 若將產(chǎn)品載使用，將會導(dǎo)致外殼溫度升。
■ 在其他環(huán)境下難以保證電磁相容性(EMC)問題不發(fā)生。
■ 軸端與編碼器端禁止撞擊。

伺服電機的售后服務(wù)：
1：提供產(chǎn)品選型、安裝等問題咨詢及相關(guān)問題解答，積極與參與客戶互動，充分了解客戶的真正需求。
2：我司承諾網(wǎng)上所售產(chǎn)品全部為原裝正品，假陪十，信守合約；感謝新老客戶的支持與監(jiān)督。
3：非標(biāo)及精密訂制產(chǎn)品，按圖紙規(guī)格、尺寸、精度生產(chǎn)，附廠家出廠報告及合格證。
4：發(fā)票問題：本公司客戶發(fā)票單獨快遞寄出，還望 理解。
5：簽收貨物：簽收時當(dāng)著快遞的面確認貨物是否有損壞情況及數(shù)量完整情況，或拍清晰照留存。

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