定制电机设计涵盖了从简单的机械更改到基础开发项目的广泛修改。定制允许设计人员优化伺服电机性能,以提高机器生产力和价值。何时以及如何定制标准伺服电机取决于从定制中获得的预期收益,其中应包括与形状、配合和功能相关的解决方案。在进行任何更改之前,应确定哪些设计元素可以修改,哪些是固定的,以及相关的成本驱动因素。
毫无疑问,电机机电设计的主要组成部分是机械和电气(或两者兼而有之)。定制的复杂性将取决于对原始设计的更改程度。机械变化,如输出轴直径减小,可能是一种简单的修改,而轴直径的增加可能需要对设计的其他方面进行更改。调整电机绕组的电气特性可能就像改变定子线圈的匝数一样简单,而提高设计电压可能需要改变绝缘材料甚至槽设计。
机械变化通常是由机械机构的轴和安装要求强制进行的。常见的安装修改包括先导直径和深度、轴直径和长度、安装类型(面或法兰)以及电源/反馈连接的位置和方向。标准 NEMA 安装规范确定了螺栓圆周、导向和轴直径的排列。虽然基于 NEMA 标准的安装布置最大限度地减少了定制需求,但可能存在空间考虑,需要更改轴或安装以优化空间利用率。
电机应用环境可能还需要简单的机械变化,例如改进密封以适应潮湿环境,或更复杂的变化需要替代材料以适应化学或辐射环境。此外,针对危险环境的材料调整可以推动设计元素的变化,从而大大增加成本。
大多数机械变化的成本驱动因素是由最初的标准设计规范决定的。减小轴直径通常是比增加轴直径成本更低的修改,可能会导致轴承设计和端罩加工的额外变化。安装布置(导向器、螺栓圈)的更改也可能需要对端钟铸件进行修改,这会导致额外的工装费用。
电气修改通常涉及调整电机线圈绕组的匝数,以适应可用的电压和电流。其他电气考虑因素包括改进的 EMI 屏蔽、备用反馈设备或连接器的调整。
电气修改的成本驱动因素取决于电气绕组或反馈元件的变化范围。线圈中的线匝数与基于特定电压/电流的额定速度/扭矩点直接相关。根据可用电压和电流优化速度和转矩的绕组变化相对容易实现。然而,当进行更改以适应明显更低或更高的电压时,其他由此产生的设计修改(例如绝缘调整或插槽设计更改)将导致定制成本增加。
定制标准电机最好与电机制造商合作,他们可以识别特定修改为机器整体价值增加的优势。审查每个电气或机械修改的相关成本效益,以确保任何定制增加价值以提高机器操作效率。