很多情況下，我們需要采用伺服產(chǎn)品更換方案，例如用一種新伺服電機(jī)來取代已有電機(jī)。其原因可能包括：產(chǎn)品報(bào)廢，節(jié)約成本，交貨時(shí)間問題，或者技術(shù)升級(jí)。在涉及每種應(yīng)用的具體背景時(shí)，可能需要考慮大量的重要因素。在本文中，我將嘗試簡(jiǎn)要鑒別那些最常見的因素，以及正確的關(guān)注順序。
1、健康的動(dòng)機(jī)
不管是出于何種原因需要更換伺服產(chǎn)品，都必須了解并時(shí)刻牢記首要任務(wù)：降低風(fēng)險(xiǎn)。良好的更換方案能夠最大限度減少升級(jí)過程中可能遇到的潛在問題。如果不精心管理更換過程中存在的潛在風(fēng)險(xiǎn)，就會(huì)增加系統(tǒng)故障的概率。
因此，成本不應(yīng)該成為更換方案的決定性因素!一個(gè)良好的更換方案不僅能最大限度地降低風(fēng)險(xiǎn)，并能減少系統(tǒng)成本，而不是降低成本卻要接受更高的潛在風(fēng)險(xiǎn)。
2、軸穩(wěn)定性
慣量匹配非常重要，但是經(jīng)常被忽略。更換用的伺服應(yīng)該具有與原伺服相同的轉(zhuǎn)子慣量，或者盡量相似。其目標(biāo)是保持系統(tǒng)在安裝新伺服后的穩(wěn)定性。當(dāng)然，這里的假設(shè)前提是原有系統(tǒng)已經(jīng)達(dá)到了所需的穩(wěn)定性。
如果要更換一個(gè)較低分辨率的系統(tǒng)(比如測(cè)速機(jī)、換向編碼器、或老式旋轉(zhuǎn)變壓器型系統(tǒng))，通常可采用分辨率不低于每轉(zhuǎn)220線(CPR)的高分辨率正弦編碼器反饋設(shè)備。在匹配轉(zhuǎn)子慣量的情況下可以增加靈活性。一般來說，在使用一個(gè)高分辨率設(shè)備改良反饋裝置分辨率的情況下，更換伺服的慣量至少要達(dá)到原有電機(jī)的三分之一，當(dāng)然最好是能達(dá)到一半。在很多應(yīng)用領(lǐng)域都已經(jīng)成功運(yùn)用了這種方法。
3、速度和轉(zhuǎn)矩
速度和轉(zhuǎn)矩匹配同樣重要。更換電機(jī)的性能應(yīng)達(dá)到或超過原有電機(jī)的性能。分析兩者產(chǎn)品目錄參數(shù)值(即連續(xù)轉(zhuǎn)矩、額定速度)，以確保沒有缺陷，是非常重要的。
還必須在每個(gè)電機(jī)的速度范圍內(nèi)比較轉(zhuǎn)矩值。比較圖形是一種非常有幫助的做法，可以通過比較電機(jī)速度/轉(zhuǎn)矩曲線，并在電子數(shù)據(jù)表中手動(dòng)地標(biāo)繪出想要的數(shù)值。比如，標(biāo)繪出1000 PRM時(shí)的連續(xù)轉(zhuǎn)矩，
電機(jī)A = X Nm和電機(jī)B = Y Nm，并在整個(gè)速度范圍內(nèi)都進(jìn)行同樣的操作。
4、電機(jī)尺寸
雖然尺寸對(duì)于電機(jī)性能而言不是特別重要，但是在更換過程中，如果新伺服電機(jī)的安裝尺寸與原有電機(jī)相同，有助于實(shí)現(xiàn)流水化作業(yè)。應(yīng)分析兩種電機(jī)的外形圖，以確保一致性。即使替換掉使用工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)底座(比如NEMA或ICE)的電機(jī)，也是一種好方法。相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)一般規(guī)定了相同的導(dǎo)向器和螺栓環(huán)尺寸，不過軸尺寸往往不是固定的。例如，雖然您要更換一個(gè)NEMA 34電機(jī)，但是各制造商的產(chǎn)品定義可能差別很大!
5、其它因素
電機(jī)是機(jī)器中唯一被更換的部件嗎?一般情況下，更換伺服意味著更換驅(qū)動(dòng)器、電纜，在少數(shù)情況下甚至還需要更換控制器。在這種情況下，如果遵循制造商給出的建議，那么電機(jī)繞組差異就可以是次要的考慮因素。
不過，如果更換的電機(jī)將與原有驅(qū)動(dòng)器配合使用，則應(yīng)進(jìn)行仔細(xì)的檢查。比如，對(duì)繞組數(shù)據(jù)(包括電機(jī)常數(shù)：Kt和Ke)、反饋設(shè)備類型和分辨率、以及電纜引腳布局等必須進(jìn)行仔細(xì)檢查和匹配。另外，不同的伺服電機(jī)制造商通常對(duì)這些關(guān)鍵參數(shù)采用不同的單位和轉(zhuǎn)換方法。這樣可能會(huì)導(dǎo)致在比較過程中難以明確區(qū)分電機(jī)的定義和單位。本文在這方面提供了一些實(shí)用的補(bǔ)充信息，介紹了一些在伺服更換過程中應(yīng)該考慮的常見規(guī)格差異。
其它需要比較的方面可能包括：整體包絡(luò)尺寸、環(huán)境指數(shù)、固定制動(dòng)裝置、軸承和負(fù)載壽命、以及特殊事項(xiàng)。如前文所述，限于篇幅，本文不會(huì)列出關(guān)于更換準(zhǔn)則的全面“檢查清單”。我希望本文能為有效的伺服產(chǎn)品更換設(shè)計(jì)方案提供綜合參考，幫助相關(guān)人員周密考慮和控制相關(guān)風(fēng)險(xiǎn)。
