机电工程师往往没有足够经验或理解对应方的学科,应用工程师建议 如何避免五大常见问题 说明电机系统部件

取对电机至关重要表示匹配全系统机械组件换句话说,电子系统设计只有在机械设计经过微调匹配性能特征后才能实现

机电系统需要复杂的电机系统交互作用才能完成日益高难度任务但由于机械工程师和电工常在单领域接受教育,监督产生,可能导致成本提高和性能不可靠机械工程师参与机电系统裁剪、选择和启动, 我在设计阶段和场上都见过这些问题帮助补缺,我想向我的电工同事提供五大题材 供设计机电系统时考虑

复杂机电系统需要谨慎提前规划,以确保最优性能和最优总拥有成本

考虑#1:拥有总成本即一切
机电系统设计自然应实现最大性能,长期成本最小然而,每年记录节省成本(而不是系统存续)的需要可有力地驱动寻找廉价组件以保持机电系统前期成本低落确实,选择看似简单组件后可造成痛苦头痛举例说,电机或变速箱与电动输入槽使用费用较低的波纹式联动在许多步进驱动应用中是完全合适的选择略微海绵联结可提供一定量选址应用阻塞重负载牺牲自然精度高 在许多机电系统中 最优使用硬弹性联动使用廉价联结短期内可以省钱, 但如果达不到要求的僵硬度, 重新设计和改装电机安装系统很容易省钱三倍或三倍以上,外加故障成本和损耗生产成本 并不好权衡拥有总成本(TCO)实为机电系统设计中最重要的单点考虑,余下四点最终也会帮助降低TCO

考虑#2:总先看机械
电工切入或至少理解机电系统机械设计非常重要试图在机械定义前大小分解电组件可能导致时间和重作业的浪费,因为惯性和托盘等参数受机械组件选择的极大影响。BoschRexroth工程师使用系统LESTPED帮助大小选择最匹配应用性能要求的机械组件LOSTPED简单缩写表示加载、定向、速度、旅行、精度、环境与职责周期系统审查所有性能和设计属性需要考虑,最终目标为每种应用最优系统设计不遵循这一过程可产生大于或更高的机械系统比需求大举例说,如果OEM或终端用户强制设计容留特定电机而不考虑LESTPED标准,则处理电机托盘或惯性可能需要比实际应用需要大得多的机械组件控制系统也是如此球轮驱动启动程序可实现 0.01 mm重复性时, 您需要确认编码器相匹配或超出此参数!免得你无法利用球螺丝精度人性化想使用储存或用户熟悉的组件,但每个系统都值得自己审查,以确保组件和整体系统优化成本和性能或无法实现系统性能

干净谨慎电缆管理常被忽视,但能帮助你确保连紧密空间不引起问题不考虑电缆管理可能导致系统寿命缩短、物理与最终操作环境不相容或甚至起火

考虑3:不试图把方形嵌入圆洞
上个例子足够常见,值得强调作为自身重要考量:别试图将方形嵌入圆洞中多电工熟悉特定电机驱动器或压力使用已有组件存钱使用体积过大电机可引起安装问题可能为线性模块处理提供太多托盘(由机械故障或故障处理)或可能造成惯性并解决问题难以预测的解析可能是精度应用中的一个特殊问题,例如半导体和医疗应用中流出、插针或精度组装电机过大惯性过大时,启动者可能很难实现理想位置,结果整个周期时间比需求长。特别是在精度应用方面,你应努力缩放机械电气组件,以尽可能接近一对一惯性匹配保持电量最小化应用对客户也很重要,客户正寻求减少环境影响并使其制造作业更加绿色化。

四点感想 记住Jerk
Jerk指加速率变化或轴加速度建设由自来水参数限制(加速速度多快) 使你体验过滚动滑坡加速式而不开发电波加速应用在节能应用中很重要,以便在规定时间实现期望移动,但如果加速速度太高,振动可产生并导致定位丢失或过早穿戴组件另一方面,如果电系统设计师不考虑人手需求大小,电机可能尺寸过小,系统无法按需运行

常看机械优先LOSTPED缩写可以帮助你考虑切分和选择电机组件所需的各种细节:加载、定向、速度、旅行、精度、环境与任务周期

考虑#5:电缆必须管理
电缆管理是机电系统中最常忽略的属性之一并可能代价高昂电缆和电缆轨迹需要物理空间,快速多轴运动往往需要电缆处理紧弯和高值周期特别是在设计电缆管理系统时,理论运算和空间需求可能与现实世界需求大相径庭装机或工厂后,系统活动环境可能包括相邻机器、厂墙、柱子或波束以及其他干扰电缆管理系统的零件或工具适当松动电缆也至关重要,因为超出规格曲转电缆以火或短路形式构成安全危险

都加到总公司
设计电机系统的最终目标应该是实现机械电气最优性能,以最低总成本完成工作现实世界中,许多系统由来自两个学科的工程师团队并发设计这是一种理想模式, 但由于机电学学科相对年轻, 我在这里描述的问题常发生 是因为经验不足或对对应方学科理解不足并避免昂贵、不受欢迎的耗时意外

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