직류 서보 모터의 모멘트-속도 특성은 핵심 성능 지표로 산업 자동화, 정밀 가공 등 분야에서의 응용 효과를 직접 결정한다.이 특성의 곡선은 일반적으로"항전 모멘트 영역"과"항전 출력 영역"의 이중 단락 특징을 나타내며, 그 최적화는 전기 기계 설계, 제어 전략 및 시스템 매칭 등 세 방면에서 종합적으로 대책을 시행해야 한다.

모멘트 - 속도 특성 커브 해석

항전 모멘트 구역에서 전기 기계는 기극 자기통을 일정하게 유지하거나 (예를 들어 영구 자기 전기) 자기 전류 (예를 들어 타면 전기) 를 조절하여 전자 모멘트와 전추 전류를 선형 관계로 만들며, 이때 회전 속도는 부하 모멘트가 증가함에 따라 선형 하강하고, 기계 특성이 단단하여 저속 고모멘트 장면에 적합하다.회전속도가 정격치를 초과한후 반전동세가 커지면 전추전류가 제한되고 회전모멘트가 회전속도가 높아짐에 따라 하강하여 항공률구역에 진입하게 되는데 이때 전기기계의 출력은 안정되지만 고속구역의 회전모멘트의 감쇠는 동적응답에 영향을 줄수 있다.

최적화 정책

모터 설계 최적화

영구 자석을 사용하여 자기 권선을 대체하면 자기 손실을 제거하고 모멘트 관성비를 높여 모터가 같은 부피에서 더 높은 모멘트를 출력할 수 있다.예를 들어, 네오디뮴 철붕소 영구 자석 전기 기계는 디지털 제어 선반 공급 시스템에서 더 넓은 속도 조절 범위를 실현할 수 있다.이밖에 전추철심슬롯형설계를 최적화하고 슬래브 또는 자성슬롯쐐기를 채용하면 치조회전모멘트의 맥동을 낮추고 저속의 평온성을 높일수 있다.

제어 알고리즘 업그레이드

벡터 제어 또는 직사각형 제어 알고리즘을 도입하여 모멘트와 자기 통분량을 결합하여 모멘트의 빠르고 정확한 조절을 실현한다.예를 들어 로봇 관절 응용에서 모델 예측 제어를 사용하면 부하 돌연변이로 인한 모멘트 파동을 미리 보상하고 동적 응답 시간을 단축할 수 있다.모호 제어 또는 신경 네트워크 알고리즘을 결합하면 제어 매개변수를 조정하는 데 적응하고 매개변수 촬영 또는 외부 간섭에 대응할 수 있습니다.

시스템 매개변수 일치

관성 일치를 통해 부하와 모터 로터의 관성비를 최적화하며, 일반적으로 부하 관성은 모터 로터의 관성의 1~3배로 가속/감속 과정 중의 진동을 피하는 것을 권장한다.예를 들어, 인쇄회로기판 드릴에서 소관성 직류 모터를 사용하고 감속기를 일치시켜 고속 위치와 저속 미세 조정의 호환을 실현할 수 있다.이밖에 전동사슬의 강도를 최적화하고 기어간극이나 철봉의 탄성변형을 감소시켜 기계전동이 모멘트전달에 대한 지연효과를 낮출수 있다.

일반적인 응용 사례

디지털 제어 선반 주축 구동에서 대관성 직류 서보 모터와 약자기 속도 조절 기술을 결합하여 저속 구역에서 높은 토크를 제공하여 절삭 수요를 만족시킬 수 있으며, 동시에 고속 구역에서 자기 전류를 낮추어 넓은 범위의 속도 조절을 실현할 수 있다.실험 데이터에 따르면 최적화된 시스템의 속도 조절 범위는 1: 5000에 달하고, 모멘트 파동이 낮아지며, 위치 정밀도는 ± 0.001mm로 향상된다.