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什么是低壓伺服電機?

這個問題很難回答?!兜碗妷褐噶睢犯鶕殡姎庀到y供電的電源電壓以及與 IEC 在電擊及電弧風險和安全方面的具體規定,將介于 50 – 1000 Vac 或 120 – 1500 Vdc 之間的電壓定義為低電壓。 然而,如果要在伺服電機背景下討論低壓電機,低壓主要集中在以電池驅動的應用。 標準工業無刷電機通常在 120 - 480 Vac 的電壓下運行,而低壓伺服電機則在 24 - 96 Vdc 的電壓范圍內進行了優化。 根據定義,IEC 認為這一范圍內的電壓應屬于超低電壓 (ELV) 的范疇。

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低壓伺服電機設計是如何實現的?

伺服電機由驅動器驅動,驅動器通過交流或直流電源獲得動力。 兩個具體的電機參數決定了電機的轉速和扭矩特征,即以 Volts/krpm 為單位的反電動勢 (Kb) 和以 Nm/A 為單位的扭矩敏感性 (Kt)。 電機轉速與施加的電壓直接相關,而電機扭矩則與施加的電流直接相關。 這兩個特征還直接受到電機線圈匝數的影響,電機繞組通常會根據應用的預期電壓進行優化。 電機可以在最高額定電壓下運行,該電壓由電機結構中使用的絕緣系統決定。

舉個例子,一個額定轉速為 2000 rpm、額定扭矩為 5 Nm 的電機要使用每個線圈 10 匝的繞組,其額定電壓為 170 Vdc,額定電流為 10A。 如果用 85 Vdc 的電壓給該電機供電,并且不對繞組做出調整,則該電機在 5 Nm 的扭矩下只能達到 1000 rpm 的轉速(假設在較低電壓下也可以獲得相同的電流)。 如果要在較低電壓下實現相同的功率,電機繞組需做出減少匝數(每個線圈 5 匝)的調整,以便在 85 Vdc 電壓下也能獲得 2000 rpm 的轉速。 然而,這樣會改變電機的扭矩敏感性特征,要想在 85 Vdc 電壓下實現 2000 rpm 的轉速和 5 Nm 的扭矩,電流要達到 20 A。

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典型的電池驅動應用有遠程控制車 (ROV)、機器人等,所用電壓介于 24 - 96 Vdc 之間。 伺服電機需要使用經過優化的繞組才能達到特定應用電壓和可用電流下的負載點。 這類應用通常會提出低轉速和高扭矩的要求,所以非常適合采用低壓電機解決方案。 不過,如果電機繞組在額定轉速、扭矩、可用電壓和電流下進行了優化,則低壓電機也可以在更高的轉速下運行。

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