【经验技巧】运动控制升级改造中如何确保驱动器与电机的匹配

摘要

在一些旧系统的改造升级中，确保更新后的驱动器与电机的匹配，需要考虑产品兼容性、协同性等因素。

匹配电机和驱动器并不总是像人们预期的那样简单。工程师经常会遇到可能对时间进度或预算产生负面影响的兼容性问题。在完整的运动控制大修或新建项目中，大多数工程师会与一家制造商合作开发电机和驱动器。那么维修、改造和升级项目呢？

为确保所更换后的驱动器与电机的匹配，

请注意以下潜在问题。

  扭矩  

正常情况下，在新建项目中，首先选择应用并选择满足机械和性能需求电机。然后，选择适合电机的变速箱和变频器。变频器定义峰值扭矩。如果电机的出力大于变频器所需的，那系统将承受压力并可能损坏驱动器。

确定峰值扭矩很简单，但在选择合适的电机规格时，还应计算均方根（RMS）扭矩，以考虑所需扭矩的变化量以及每个扭矩持续的时间。

  反馈  

对于伺服和感应电机，还要确保所选的驱动器能够处理电机发出的反馈。如果电动机以更高的转速运行，并且变频器不能处理高频率，则两个组件都不会完成预期的工作。

  接线  

如果正在使用的电机和驱动器由两个商家提供，那么像接线这样简单的事情都会出问题。电缆可以从电机或驱动器制造商处购买，但问题是它们不一定是用于应用程序运行反馈、设备的标准件，甚至是销钉都有可能不同。

当某个问题是由简单的接线错误引起时，并不总是很容易被发现。对于感应电机，接线错误可能会导致反向运动。但是，使用伺服电机时，需要正确连接相位，否则运动控制系统将无法工作。如果反馈接线不正确，甚至可能会对接线组件造成永久性损坏。

一些制造商提供的选型规格调整软件可消除不兼容问题，

并可帮助优化特定目标。

编程和调节

对于更动态、复杂和高性能的应用，确保电机和驱动器协同工作变得更具挑战性。通过开放式矢量控制，需要电机特性，如电阻额定值。非标准电机类型可能有特定要求。即使是矢量闭环伺服控制系统中的感应电动机，也可以通过编程实现精确定位。

当工程师采用不同的公司来匹配电机和驱动器时，可能会遇到更多棘手的问题。大多数制造商至少会有关于哪些组件彼此兼容而哪些组件不兼容的文档，从而使不匹配的可能性降低。选用同一个制造商可以简化从选型到调试的过程，加速改造和现代化升级。

一些制造商提供的选型规格调整软件可消除不兼容问题，并可帮助优化特定目标，例如降低前端成本或长期节能。系统建模的进步，意味着能够比较两种产品的性能，并了解它们将如何在应用程序中起作用。虽然它们通常基于计算值而非运行值，但这些模型可以根据数值提前提供准确的图像。

与同一个制造商合作，可以帮助提高效率并节省匹配电机和驱动器所需花费的时间和精力。

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本文来自于《控制工程中文版》（CONTROL ENGINEERING China ）2019年05月刊《技术文章》栏目，原标题为：确保驱动器与电机的匹配

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