西门子伺服电机选型参考

伺服电机选型指导

1 摘要
1.1 1FT7应用特点
1.2 1FK7应用特点
1.3 选型基本流程
2 产品样本及选型工具

1 摘要

1.1 1FT7应用特点

SIMOTICS 1FT7 电机为尺寸紧凑、外观醒目的永磁同步电机。

优点：

• 采用自然冷却时过载能力高 (≥ 4 × M0)，因此在广泛的转速范围内具有卓越的动态性能

• 转速设定范围广

• 编码器采用隔振安装，因此抗振强度和抗冲击负载强度优越

• 防护等级高 – 可在恶劣的环境条件下运行

• 采用带快速释放锁的垂直于轴向的可旋转连接器，安装过程简单快捷

• 零齿隙抱闸

• 效率极高

SIMOTICS S-1FT7紧凑型电机

由于 1FT7 紧凑型电机转矩脉动较低，因此这类电机尤其用以替代要求表面质量和加工质量Zui优的机床。这类电机外型紧凑，可安装在狭窄的空间中。

SIMOTICS S-1FT7 高动态型电机

1FT7 高动态型电机的转动惯量很低，因此可实现很高的动态特性和很短的加速时间。此类电机可提供强制风冷型和水冷型，它们都具有很高的持续性能。

应用：

• 高性能机床

• 对动态性能和精度要求严苛的机械，例如：
  - 包装机
  - 拉膜机
  - 印刷机
  - 搬运设备

1.2 1FK7应用特点

SIMOTICS S-1FK7 电机是紧凑型永磁同步电机。

优点：

SIMOTICS S-1FK7 紧凑型电机：

• 功率密度极高，因此安装所需的空间小

• 可普遍用于各种应用

• 产品范围广

SIMOTICS S-1FK7 高动态型电机：

• 转子转动惯量极低，因此动态响应

SIMOTICS S-1FK7 高惯量型电机：

• 在较高或可变负载转动惯量下，具有稳定的闭环控制特性

• 在干扰补偿方面，Zui大限度降低了优化和调试的开销

应用：

• 机床

• 机器人和机械手系统

• 木材、玻璃、陶瓷和石材加工

• 包装、塑料和纺织机械

• 印刷机

• 辅助轴

1.3 选型基本流程

STEP 1：根据工艺应用，确定机械安装结构

	描述	注释
控制	• 多轴同步 • 单轴驱动
安装型式	• 立式？ • 卧式？
机械型式	• 是否存在减速机构？ • 驱动侧输出轴型式，是否为键槽？光轴？ • 有否法兰？ • 是否存在抱闸？ • 振动等级等？
运动型式	• 水平直线运动？ • 旋转运动等？
安装尺寸	• 结构尺寸要求

STEP 2：使用环境条件要求

	描述	注释
环境温度	• 标准使用环境条件
环境湿度	• 标准使用环境条件
防护等级	• 防尘要求 • 防水要求
防爆要求	• 气体2区防爆 • 粉尘22区防爆

STEP 3：负载特性

	描述	注释
工作制	• S1（连续工作制） • S6（断续工作制） • 负载周期描述 • 过载要求描述
负载类型	• 被动负载 • 主动负载
输出转矩	• 输出转矩要求 • 输出转速范围要求

STEP 4：控制方式选择

	描述	注释
控制模式	• 伺服模式 • 矢量模式 • V/f模式
工艺控制	• 位置控制 • 速度控制 • 转矩控制
输出性能	• 调速范围 • 稳态精度 • 动态响应特性，转动惯量，加减速时间等

STEP 5：伺服电机选择

参考1FK7、1FT7选型手册，结合STEP 1~4初步选定对应的伺服电机。

STEP 6：根据实际应用要求，选择编码器系统

STEP 7：在基本确定伺服电机后，根据选型表中推荐的伺服驱动器进行选择。
由于在选型表中仅提供了电机模块（MM），可根据实际要求，选配与之对应单轴模块。

STEP 8： 选择伺服驱动系统的控制器

	描述	注释
控制器	• 机床类控制器SINUMERIC • SIMOTION • CU320/CU310等
接口型式	• PROFIBUS DP • PROFINET 等
编码器接口	• DRIVE-CLiQ接口 • SMx接口等

STEP 9：电缆选择

	描述	注释
功率电缆	• 确定好伺服电机 • 在选型表中推荐功率电缆型号
信号电缆	• 确定好伺服电机 • 在选型手册中推荐信号电缆型号