如何測量伺服電機(jī)過載能力？

說起對工業(yè)機(jī)器人的性能要求，無非就是“快、準(zhǔn)、狠”三字。其實(shí)這也就是對機(jī)器人關(guān)節(jié)伺服電機(jī)的要求，今天我們就來拆解一下這三字背后的含義。

其中“快”、“準(zhǔn)”的意思大家都非常好了解，就是要求伺服電機(jī)的響應(yīng)速度要快，控制精度要高。而“狠”字又怎么解呢？其實(shí)大家仔細(xì)想想，伺服電機(jī)除了又快又準(zhǔn)外，我們對它的余下要求就是過載能力強(qiáng)，即“狠”了。

由于伺服電機(jī)在機(jī)器人上主要用于驅(qū)動(dòng)關(guān)節(jié)的運(yùn)動(dòng)，因此它需要進(jìn)行頻繁正反轉(zhuǎn)短時(shí)運(yùn)行。而在這種頻繁正反轉(zhuǎn)，而且又帶著一定慣量的負(fù)載，還要求控制速度非?？斓那闆r下，對伺服電機(jī)的過載能力（過載扭矩、過載電流）要求是非常高的。

由上述公式可知，實(shí)際伺服電機(jī)在帶載啟動(dòng)時(shí)，除了加載的扭矩Tload和摩擦系數(shù)Kn外，還會(huì)因?yàn)樨?fù)載慣量J和角加速度dω/dt的影響導(dǎo)致啟動(dòng)扭矩變大。特別是電機(jī)加速得越快，dω/dt越大，J不變，Te就越大，伺服電機(jī)的扭矩過載能力就必須越強(qiáng)。

大家都知道要用測功機(jī)來測量電機(jī)的扭矩-轉(zhuǎn)速曲線，從而獲取電機(jī)的扭矩輸出性能。但這里有個(gè)問題，就是扭矩-轉(zhuǎn)速曲線所反映的，是電機(jī)在恒轉(zhuǎn)速下的扭矩輸出能力，并不能反映伺服電機(jī)的過載能力。而往往伺服電機(jī)的運(yùn)行，連續(xù)運(yùn)行時(shí)輸出的力并不大，只是啟動(dòng)和制動(dòng)時(shí)的大，如果依據(jù)扭矩-轉(zhuǎn)速曲線來做電機(jī)選型，將會(huì)嚴(yán)重放大選型電機(jī)的功率。

因此，要測伺服電機(jī)的瞬時(shí)過載扭矩，還是需要測量電機(jī)的動(dòng)態(tài)扭矩曲線。特別對于伺服驅(qū)動(dòng)器設(shè)計(jì)來說，還必須同時(shí)測量電機(jī)的輸入動(dòng)態(tài)電流曲線，且電流曲線和扭矩曲線必須同步，才能準(zhǔn)確捕捉到伺服電機(jī)的過載能力特性。