设备设计中常用的电机有哪些？如何选型？有哪些常用品牌？

设备设计中常用的电机有哪些？如何选型？有哪些常用品牌？
非标设计里，一般遇到的电机包括：伺服电机，步进电机，直线电机，普通电机。

使用电机中，基本上会遇到两个情况：
（1）输出力（力矩）：需要电动机输出一定力矩，说白了就是电动机给多大力可以带动设备。

（2）控制精度（位置模式）：很多情况，需要电机带动设备，例如同步带，丝杆导轨到达特定位置，误差不能超过1mm，或者0.1mm等。

这就是需要用到精度控制，在使用中表现的就是电机需要能够精确控制位置模式。

普通马达
我们常见的电动机，也叫马达。

使用的地点非常普遍，身边处处是电动机，没有电动机基本无法生活。

你的吹风机是电机驱动，空调，冰箱等等都是。

普通电机，一般主要考虑输出力，转速。

当然也还要考虑其他内容，例如发热，体积等等。

但主要还是考虑输出的力矩，让我们这些小老百姓看到的就是电机功率，转的速度。

常见的例如小家电，风扇，手电转，剃须刀，甚至工业设备场景的传送带的电机，抽水机等等。

这类普通电机，有一套计算方法，在设备设计中，你选型基本看电机的力矩，转速，法兰面，尺寸就可以。

力矩，转速两个要素，主要是否适合你的设备，一般电机过载能力都有一个标准例如1.5-3倍过载。

普通马达，应用场景非常多，甚至各类样式也非常丰富。

如电动自行车的车轮电机
电动工具电机
普通电机的马达，大多数会是设备商定制采购，根据自己的消费电机进行设计。

难点会在高转速及高力矩输出。

例如全球顶尖的普通马达生产商maxon，高转速马达可达到15000rpm。

国内做这类电机的厂商有不少，比较大的厂商电机主要应用在汽车市场。

步进电机
步进电机算是人们在生产中，开始对电机精度及位置有要求的时
候，开发电机。

步进电机主要是通过脉冲控制电机的转速，以及转的位置。

怎么控制转的位置？很简单，步进电机驱动器是将电机转一圈360°，进行了弧分，分成有的最低可以分到1.2°，有的可以分到7.5°，12°等等。

这样你可以控制转多少个弧分，（弧分数量x 单个弧分）=转动多少度。

所以步进电机在不要求精度很高的应用领域，例如一个货物传动带，步进电机就可以。

还有我们常见的那种印花机，就是给布印花的，也大量应用步进电机。

步进电机主要的优势就是，在不要求很高位置空的情况下。

性价比较高。

价格比伺服电机便宜。

步进电机我不具体讨论了。

接下来说现在比较流行，也必须复杂的伺服电机。

主要的步进电机品牌：东方马达，鸣志，信浓，雷塞，山社，研控。

伺服电机
一．选择时电动机的必要计算
1 惯量的计算
2 加减速力矩
3 变动负载力矩的计算
4 功率的计算计算时要注意使用的物理单位。

例如：Kgf 是力的单位----千克力；Kg 是重量单位---- 千克。

二．伺服电动机的选择（考虑力矩，惯量和速度）
1 惯量理论上要求电动机的惯量=负载惯量的3 倍。

最好电动机的惯量=负载惯量的。

但是，一般为3 x 电动机的惯量＞负载惯量(MITSUBISHI 建议为 2.5 倍)。

2 机床无负载时机床无负载运行时，要求加在电动机上的力矩应小于电动机的连续额定力矩的 50% 以下。

但是实际上在 35%以下。

3 加减速力矩加（/减）速时间要短，须在电动机的允许范围内。

4 频繁地定位和加/减速频繁地定位和加/减速会使电动机发热，此时需要计算出电动机承受的力矩的均方根值 Trms，使其小于电动机
的额定力矩 T c。

5 变动负载负载波动频繁时，要计算一个工作周期的负载力矩的均方根值 Tmrs，使其小于电动机的额定力矩 Tc。

6 条件 5：电动机以最大切削力矩运行的时间应在允许的范围内（核算 T on）。

三．主轴电动机的选择（考虑功率，速度。

车床和镗床还要考虑低速的力矩）
额定转速以上为恒功率；以下为恒力矩。

在额定转速以下随转速下降功率正比下降，而在此段内车床或镗床多用于粗加工，因此必须核算此段的电动机输出功率能否满足切削要求，否则会造成“闷车”。

这也就是车床和镗床要求宽的功率调速范围的原因。

1 根据加工方式（车圆，铣削，钻削）计
算切削功率。

考虑效率后选择满足功率要求
的电动机。

2 核算额定转速以下的功率是否满足要求。

T=9550 * P / n
T：力矩（Nm）
P：功率（Kw）
n：转速（rpm）
四．可靠性：电机容量的选择：伺服力矩（大螺距时注意），主轴功率（低速时注意）控制电源容量功率电源容量X1.3 放大器容量满载重切削时电流=0.7 额定值惯性负载，特别是转台或摆头，除考虑力矩和功率外，还要考虑惯量匹配。

I/O 点的驱动容量
五．对机械的要求：惯量匹配，导轨与工作台的摩擦，润滑，阻尼，间隙，刚性，检尺。

距离说明下一下各类计算方法：
1．伺服电机的机械驱动
我们来看一下水平运动伺服轴（见下图）的电机选择步骤。

详细的各类伺服选型及计算，设备厂商都可以直接咨询伺服制造商。

伺服电机是当前在机床，机器人，加工设备领域应用最广的电机。

在位置控制和力矩控制方面有较为强的优势。

国内市场，国产，日系，欧美系伺服三足鼎立。

如下为国产伺服品牌。