外部环境对电动机选型的影响

  电动机运行时的环境温度及电动机安装的海拔都会影响电动机的出力。电动机的转矩-转速曲线图中的额定转矩曲线是额定状态、额定温升下获得的。如果电动机工作的环境温度较高，其温升就会受限。例如，在20℃环境温度下升温到100℃(温升80K)和40℃下升温到100℃(温升60K)，这两种情况下的输出转矩一定不同。不同温升下的电动机转矩-转速曲线如图5.29 所示。

  图5.29 不同温升下的电动机转矩-转速曲线

  一方面，电动机温度过高将破坏电动机绕组的绝缘，影响电动机的使用寿命另一方面，温度还会影响电动机内部的机械部件和电子器件。例如，高温会影响轴承的寿命，可能破坏编码器上的电子元器件，造成编码器的损坏。电动机选型要注意使用时极限的环境温度与电动机绝缘等级、电动机功率相匹配。

  高海拔使用环境的稀薄空气会影响电动机的散热性能，低气压影响电动机的绝缘强度，气温昼夜变化大会导致电动机机械构件变形和密封可靠性变坏，太阳辐射强度大会引起户外电动机温升增高，在氧气、水汽存在的条件下使电动机的绝缘材料和漆层加速老化，但低气温会对电动机因气压或空气密度降低而引起的温度升高有补偿作用。普通电动机一般使用条件为海拔不超过1000m，对于海拔超过1000m的使用环境，可以降额使用电动机，或增大风扇加强散热。

  SERVOsoft选型工具可以设定环境温度及安装的海拔，由此得到环境温度降额系数和海拔降额系数，给出实际转矩输出特性。SERVOsoft选型工具中的电动机转矩-转速曲线如图5.30所示。

  图5.30 SERVOsoft选型工具中的电动机转矩-转速曲线

  驱动器选型

  驱动器是伺服系统核心部件，市场上驱动器种类繁多，功能和价格差异很大，其选型的合理与否决定了伺服系统的控制性能。驱动器选型时，不仅需考虑与电动机匹配、与传感器匹配，还需考虑电动机的控制方式、电压等级、电动机功率、最大电流、负载的性质、供电电源种类、过载特性、上位控制要求及通信接口、传感器接口、加减速要求、转速或位置的精度要求、电信号隔离、保护功能、价格限制等，有些应用还要求驱动器的控制参数设置方便，可以进行参数辨识等。成功的驱动器选型要使伺服系统能够达到调速范围宽、定位精度高、速度稳定性好、响应快、无超调、低速大转矩、过载能力强、可靠性高等。