产品选型丨三步轻松掌握ABB伺服电机选型技能

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随着《中国制造2025》行动纲领的大力推进，国家发展高端装备制造业政策的逐步落地，我国机械自动化水平不断提升，适用于机械自动化行业的伺服产品市场前景广阔。

机械自动化行业的快速发展推动了伺服产品的广泛应用，伺服产品选型的重要性日趋凸显。那么，如何选择适合工业需求的伺服产品呢？

在伺服选型过程中，客户首先需要根据机械机构选择ABB伺服电机，然后根据伺服电机选择对应的伺服驱动器。因此，伺服电机的选型至关重要。

ABB伺服电机产品有哪些？

ABB共有四款伺服电机产品，它们分别是ESM，HDS，BSM，SDM电机。这四款产品国产与进口搭配，分为高性价比系列（ESM和HDS）和高性能系列(BSM和SDM)，编码器反馈类型丰富，为客户提供了极大的选型空间和灵活性。

ESM系列 国内生产 0.3~96Nm

HDS系列 国内生产 0.6~92Nm

BSM C系列 美国生产 1.2~134Nm

SDM系列 德国生产 0.34~280Nm

伺服电机选型有哪些核心参数和原则？

核心参数

额定转矩/**转矩

转速

转动惯量

选型原则

连续工作时的电机转速<电机额定速度

连续工作扭矩<伺服电机额定扭矩

瞬时**扭矩<伺服电机**扭矩

惯量比: 根据设备动态性能要求，确定合适的惯量比

小贴士

减速机对伺服选型的影响：减速机的速比对伺服电机选型有着非常重要的影响，减速机可以增大输出扭矩，降低输出转速，减小负载映射到电机轴的映射惯量，减小传动机构对伺服电机的冲击，自锁传动机构等等。

选型参数1：扭矩

扭矩是电机的直接输出。选型时，首先要关注扭矩的两个参数，即：额定扭矩和最高扭矩。最高扭矩一般是额定扭矩的3~5倍。过载倍数越高，伺服电机的动态响应性越好。尤其对于需要快速启停或变速的应用场合，比如绕线机等，一般可选用过载倍数较高的伺服电机。

小贴士

如果安装有减速机，需考虑减速装置对扭矩的影响。减速比为i的减速机会把电机的输出扭矩放大i倍。

选型参数2：速度

除了扭矩之外，机械设备一般都会有一个运行的速度范围，伺服电机的额定转速需能满足机械机构的速度要求。

小贴士

如果安装有减速装置，需考虑减速装置对转速的影响。减速比为i的减速机会把电机的输出转速缩小i倍。

选型参数3：惯量

惯量是影响伺服系统精度、稳定性、动态响应等性能的重要因素。负载惯量与伺服电机转子惯量的比值称为惯量比。

把伺服电机比作马，把负载比作马车。惯量比的设计问题就是确定小马拉大车还是大马拉小车的问题。大马拉小车可以启停自如，小马拉大车，启动停止就比较慢。

如果负载较大，而选择了小惯量的电机，可能对电机轴造成较大损伤。当然要综合考虑性能和成本，伺服电机的惯量选得偏大，电机成本相应也会高一些。

小贴士

进行惯量比设计时，也要考虑减速装置的影响。计算惯量比时，负载惯量是电机轴“看到”的惯量。负载惯量为JLoad,经过速比为i的减速机，电机轴“看到”的惯量为JLoad/i2. 即减速机把负载的惯量降低了速比的平方倍。

惯量比的设计规则：

高动态响应的伺服轴，一般选择惯量比为3:1或更低

普通设备，惯量比可设计为5~7:1左右

低动态响应的设备，惯量比可设计为10:1左右。

为什么不根据“功率”选择伺服电机？

伺服电机的功率公式为：P=T*n/9550

其中T为扭矩，n为转速，这两个都是伺服电机选型的核心参数。

伺服电机有高惯量、中惯量和低惯量之分。高惯量低转速的电机和低惯量高转速的电机，他们的功率可能相同，但其应用特点完全不一样。比如体重相同的跑步运动员，虽然体重差不多，但有的是力量型选手，有的是速度型选手。因此，把功率作为伺服选型的参数是不太严谨的哦~