自动化项目设计过程中伺服电机的选型计算
伺服电机是自动化项目开发过程中常用的控制电机，在进行设计选型过程中。需要对电机的各项参数进行选型计算，如运行速度、转动力矩等。以匹配合适大小的电机。这里就电机的各项参数计算过程进行整理如下：
1、确定使用的机械机构形式
一般地，常见的结构为滚珠丝杆机构、皮带传动机构、齿轮齿条等。在确定机械机构的形式的过程中，还需要确定机构中滚珠丝杆的长度、导程、带轮直径等。以备计算过程中的使用。
几种机械结构形式
2、确定运行过程中的相关参数
如机构运行过程中的加减速时间，匀速运行时间、移动距离等。以方便计算确定电机的相关技术参数。
电机运行速度位置曲线
3、计算负载惯量和惯量比
运用一般的惯量计算方法，确定设备的负载惯量；并用选型电机的惯量除负载惯量，以计算惯量比。
惯量相当于保持一种状态所需要立的大小。惯量比是用电机的转动惯量除以负载惯量的数值。
电机使用过程中，依照经验值，750W以下的电机一般为20倍以下、1000W以上的电机一般为10倍以下。在需要快速响应的应用场景，应选择更小的惯量比。
4、计算电机的转速
依照机构的移动距离、加减速时间、匀速时间计算电机的转速。其中最主要的是要核算运行过程中需要的电机的最大转速值。计算出的最大转速应小于或等于选型电机的额定转速。
5、计算电机运行转矩
计算电机运行转矩的过程中，需要从以下几个方面进行核算：
1）电机峰值转矩
运行过程中电机所需要的最大转矩，主要为电机加减速时所需要的转矩。一般应为电机最大转矩的80%以下。
2）移动转矩、停止时的保持转矩
电机使用过程中，绝大部分时间点应该都是处于这中状态，即电机常时间运转所需要的转矩。一般应为电机额定转矩的80%以下。
转矩计算方法
3）有效转矩
此参数为，电机运行、停止保持等全闭过程所需转矩的平方平均值的单位时间值。同样大致约为电机额定转矩的80%以下。
有效转矩计算方法
6、选型确定伺服电机
通过以上的计算，就可以依照以上计算过程中的结果，选型确定电机。所选择的电机参数，应大于等于以上计算需求参数。（转载请注明来源函控自动化工程师头条号）
7、应用举例（使用滚珠丝杆机构的示例）
1）确定基本参数
机构上的工件质量 Wa=10Kg
滚珠丝杆的长度 BL=0.5m
滚珠丝杆的直径 Bd=0.02m
滚珠丝杆的螺距 Bp=0.02m
滚珠丝杆的效率 Bn=0.9
移动距离 0.3m
联轴器的惯量 Jc=10*10^-6Kg.m^2
2)运行模式
加速时间 Ta=0.1s
匀速时间 Tb=0.8s
减速时间 Td=0.1s
循环时间 Tc=2s
移动距离 0.3m
运行参数
3）负载惯量
预估丝杆的质量为1.24Kg。则
负载惯量计算
4）惯量比
若预先电机为200W，则Jm=0.14x10^-4(Kg.m^2)。
惯量比计算
5）最高速度Vmax
最高速度计算
6）转速
电机转速计算
7）转矩
移动转矩
移动转矩计算
加速时转矩
加速转矩计算
减速时转矩
减速转矩计算
8）有效转矩
有效转矩计算
通过以上计算，可以知道，选择200W伺服电机满足使用要求。