电机
基础知识
电机种类
目前队内常用的电机主要分为以下几个厂商。
DJ
大疆是国内常见的厂商，其电机大多配以适应的电调。
M3508
M3508电机可以说是DJ的一款明星产品，
M2006
M2006电机是大疆继M3508后退出的一款新型电机，相较于M3508电机，M2006电机具有
RM6025
MAXON
EC-Flat-90
RE series
EC series
T-MOTOR
U series
舵机
月半电机
SUNNYSKY
电机选型
说明：负载惯量和负载转矩的归算参考《机械原理》和《电机、拖动与控制》，转动惯量也可以利用三维建模软件确定
基本公式
1.电磁转矩
\(M=k_M · I\)
kM——转矩常数
I——电枢电流
2.电枢反电动势
\(E=k_n ·n\)
kn——速度常数
n——电机转速
2.回路电压方程
\(U=E+I·R_a\)
U——电机端电压
R_a——回路电阻
4.机械特性
\(U=E+I·R_a =k_n ·n+\frac{M}{k_M}·R_a\)
\(n=\frac{U}{k_n}-\frac{R_a}{k_n k_M}·M\)
n-M曲线图如下：
\(M=0时，n_0=\frac{U}{k_a}(空载转速)\)
\(n=0时，M_H =k_M ·\frac{U}{R_a}\)
\(k=\frac{R_a}{k_a k_M}\quad 机械特性（K大代表机械特性软，伺服电机要求K小）\)
5.最大连续运行转矩
加速度附加转矩
\(M_\alpha =J_L·\alpha =J_L ·\frac{\pi}{30}·\frac{dn}{dt}\)
J*L——负载转动惯量
*α——角加速度
n——负载转速
各段瞬时转矩
\(M_n =M_L\pm M_{an}\)
最大连续运行转矩
\(M_{RMS}=\sqrt{\frac{1}{t_{tol}}(t_1M_1^2+t_2M_2^2+t_3M_3^2+\cdots+t_4M_4^2)}\)
伺服电机选型方法一
（参照黄老师的课件和书《伺服电机应用技术》科学出版社，严嘉男 著，索书号TM383.4/Y154）
1、明确负载机构的运动条件要求，即加/减速的快慢、运动速度、机构的重量、机构的运动方式等(α, v-t, m)；
2、根据负载重量、配置方式、摩擦系数、运行效率计算出负载转矩ML；
3、根据运行条件要求选用合适的负载惯量计算公式，计算出机构的负载惯量JL；
4、根据负载惯量 与电机惯量 选出适当的假选定电机规格要求 \(\frac{1}{3} J_L< J_R<2J_L(\frac{1}{3}为较优值，对要求不高的系统可降到\frac{1}{10});\)
5、结合出乎选电机惯量与负载惯量，计算出加速转矩及减速转矩Mα;
6、初选电机的最大输出转矩必须大于加速转矩+负载转矩 \(M_H>M_{max}\) ;若不符合条件，须重新选用其他型号电机计算验证至符合要求；
7、初选电机的额定转矩必须大于连续转矩 \(M_N>M_{RMS}\) ,不符合条件，须重新选用其他型号电机计算验证至符合要求;
8、完成选型。
伺服电机选型方法二
参照maxon电机选型指南
1、明确负载机构的运动条件要求，即加/减速的快慢、运动速度、机构的重量、机构的运动方式等(α, v-t, m, U, Imax)，注意伺服放大器有20%左右的压降；
2、根据负载重量、配置方式、摩擦系数、运行效率计算出负载转矩ML；
3、计算出加减速负载转矩Mα;
4、计算连续负载转矩MRMS;
5、计算最大功率 \(P_{max}=M_{max}·\eta_{max}\)
6、据所需扭矩、转速及电机的大致转速范围初选减速器，查到减速器的减速比i和传动效率η;
7、据减速器的减速比和传动效率计算电机所需的转速、连续运行转矩和最大转矩 \((n_{mot}=i·n_B\quad M_{mot,RMS}=\frac{M_{RMS}}{i·\eta}\quad M_{mot,max}=\frac{M_{max}}{i·\eta});\)
8、计算电机的理论空转转速 \((n_{0,theor}=n_{max}+\frac{dn}{dM}·M_{max});\)
9、根据电压和理论空转转速计算理论速度常数 \((k_{n,theor}=\frac{n_{0,theor}}{U})\)
，若不符合 \(k_{n,theor}<k_n*80\%\) （要留20%左右的余量）则重新选电机; 10、验算最大电流是否在驱动器允许范围之内 \((I_{max}=I_0+\frac{M_{max}}{k_M}<I_{max},I_0为空载电流)\) 若不符合重新选电机或者驱动器；
11、完成选型。
伺服电机选型方法三
使用相应的电机选型软件，软件可以到官网上下载。