산업 전망
스마트 제조, 산업 자동화 및 디지털 생산이 지속적으로 확장됨에 따라 서보 드라이브는 단순한 전력 실행 구성 요소 이상의 역할을 하고 있습니다.{0}} 이제 이는 기계 정확도, 생산성, 에너지 소비 및 작동 안정성에 영향을 미치는 중요한 제어 요소입니다. CNC 공작 기계, 디지털 인쇄 시스템, 포장 장비, 섬유 기계, 전자 조립 라인, 로봇 및 물류 시스템은 연속 생산 중 빠른 가속 및 감속, 부드러운 저속{3}}속도 모션, 반복 가능한 위치 지정, 안정적인 토크 및 안정적인 피드백을 점점 더 요구하고 있습니다.
동시에 기계 제조업체는 캐비닛 설계, 시운전 작업, 판매 후 유지관리 비용이 같은 속도로 증가하지 않도록 하면서 출력을 향상시켜야 한다는 압력을 받고 있습니다.{0}} 따라서 서보 선택은 축이 작동할 수 있는지 여부에 대한 기본적인 질문에서 전체 시스템이 수명주기 전반에 걸쳐 경제적인지 여부에 대한 더 넓은 평가로 이동하고 있습니다. 일반적인 AC 서보 드라이브는 다용성, 확립된 제어 방법 및 공급망 편의성으로 인해 많은 표준 자동화 기계에 여전히 매력적입니다. 영구자석 서보 모터 드라이브는 피드백 해상도, 저속 동작 및 동적 응답으로 인해 정밀 위치 제어, 높은-주기 및 연속-작동 장비에서 더 큰 주목을 받고 있습니다.
이러한 배경에 대해,Zhejiang Tonghang E-Drive Technology Co., Ltd.일반 AC 서보 드라이브, 영구 자석 서보 드라이브 및 모터{0}}매칭 솔루션을 제공합니다.0.75kW 영구 자석 전기 서보 모터 드라이브정밀 자동화 애플리케이션용. 이 기사에서는 성능, 작동 에너지, 유지 관리 비용, 애플리케이션 적합성 및 선택 방법의 관점에서 두 시스템 유형을 비교하여 기계 제작자, 시스템 통합업체 및 산업 조달 팀이 장비에 가장 적합한 구성을 식별하는 데 도움을 줍니다.
AC 서보 VS 영구 자석 서보: 성능 및 비용
서보 시스템을 선택하는 것은 단순히 정격 출력이나 구매 가격을 비교하는 문제가 아닙니다. 기계 제작자는 또한 저속의 부드러움,{1}}동적 반응, 피드백 해결, 에너지 사용, 캐비닛 공간, 시운전 시간 및 서비스 수명 전반에 걸쳐 축 유지 비용을 조사해야 합니다. CNC 공작 기계, 디지털 인쇄 장비, 포장 기계, 섬유 장비, 선형 모듈 및 자동화 조립 라인의 경우 드라이브와 모터 간의 호환성이 위치 정확도, 사이클 시간 및 생산 안정성에 영향을 미칠 수 있습니다.
일반적인 AC 서보 드라이브는 일반적으로 AC 서보 모터, 인코더 피드백, 디지털 조절 및 벡터 제어를 기반으로 구축된 범용 -목적 폐쇄-루프 모션- 제어 솔루션을 의미합니다. 영구 자석 서보 모터 드라이브는 영구 자석 동기 서보 모터와 일치하는 드라이브를 사용하여 피드백을 통해 위치, 속도 및 토크를 조절합니다. 많은 영구 자석 서보 시스템이 전기적으로 AC 서보 시스템이기 때문에 이러한 범주는 겹칠 수 있습니다. 이 기사에서 "공통 AC 서보 드라이브"는 기존의 범용 AC 서보 구성을 의미하고, "영구자석 서보 모터 드라이브"는 영구자석 동기 서보 모터와 일치하는 시스템을 의미합니다.
Zhejiang Tonghang E-Drive Technology Co., Ltd.는 산업 자동화용 서보 드라이브, 서보 모터 및 전기{3}}드라이브 솔루션을 개발합니다. 일반 산업용 AC 서보 드라이브는 위치, 속도 및 토크 제어를 지원하고 자동 매개변수 자체 조정을 포함합니다.- 0.75kW 영구 자석 전기 서보 모터 드라이브는 정확한 피드백과 안정적인 모션이 필요한 응용 분야에 적합합니다. 0.75kW 영구 자석 전기 서보 드라이브는 T3D 일반 서보 시리즈에 속하며 고성능 ARM 칩, 산업용 IPM 모듈, 완전 디지털 제어 및 AC 벡터 제어 알고리즘을 결합합니다. 이 제품은 17-비트 및 23-비트 단일 회전 또는 다중 회전 직렬 절대 인코더를 지원합니다.
두 가지 시스템 유형의 작동 방식
일반적인 AC 서보 시스템에는 일반적으로 서보 드라이브, AC 서보 모터, 인코더 및 호스트 컨트롤러가 포함됩니다. 컨트롤러는 위치, 속도 또는 토크 명령을 보냅니다. 엔코더는 실제 모터 상태를 보고하고 드라이브는 제어 오류에 따라 출력 전류를 조정합니다. 동항의 일반 산업용 AC 서보 제품 페이지에는 위치, 속도 및 토크 제어가 명시되어 있으며 일치하는 서보 모터에 따라 증분형 또는 절대형 엔코더 피드백을 선택할 수 있다고 명시되어 있습니다.
영구 자석 서보 모터에는 회전자 자기장을 형성하는 영구 자석이 포함되어 있습니다. 드라이브는 전기적 특성에 따라 모터를 제어하고 엔코더 피드백을 사용하여 명령된 모션을 유지합니다. Tonghang의 T3D 영구자석 제품은 완전-디지털 제어 및 AC 벡터 제어를 사용하며 17-비트 및 23-비트 단일-회전 또는 다중 회전 직렬 절대 인코더를 지원합니다. 이는 0.75kW 영구자석 전기 서보 모터 드라이브에 사용되는 제어 아키텍처입니다. 이 구성은 반복 가능한 위치 지정, 저속 공급, 장력 조절 및 빈번한 가속 및 감속이 필요한 응용 분야와 관련이 있습니다.
성능 비교: 응답, 저속-안정성 및 포지셔닝
일반적인 AC 서보 드라이브의 주요 장점은 다양성입니다. 범용-시스템은 위치, 속도 및 토크 루프를 지원할 수 있으며 PLC, 모션 컨트롤러 및 산업용 통신 네트워크와 통합될 수 있습니다. Tonghang의 일반 AC 서보 페이지에는 32-비트 DSP 프로세서, 고급 벡터-제어 알고리즘, 자동 매개변수 자체 조정 및 주류 산업 통신 프로토콜과의 호환성도 설명되어 있습니다. 이러한 기능을 사용하면 장비 제조업체의 통합 및 시운전 작업을 줄일 수 있습니다.
영구 자석 서보 모터 드라이브의 성능 이점은 피드백 분해능, 동적 응답 및 저속 동작에서 더 잘 드러납니다-. 영구 자석 동기 모터는 올바르게 선택하고 조정하면 저속에서 안정적인 전자기 토크를 유지할 수 있습니다. 이는 정밀 공급, 등록, 장력 제어 및 반복 위치 지정과 관련된 구성을 만듭니다. Tonghang의 T3D 제품 페이지에는 최소 1.6kHz의 속도 주파수 응답이 나와 있습니다. 또한 0~100% 부하에서 ±0.03% 미만, -15%~+10%의 전력 변동에서 ±0.02% 미만의 속도 변동을 나열합니다. 이 수치는 모든 기계에 대한 보증된 결과로 취급되기보다는 제품 페이지 사양으로 해석되어야 하며 모터, 부하 및 시운전 조건과 함께 평가되어야 합니다.
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비교항목
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일반적인 AC 서보 드라이브
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영구자석 서보 모터 드라이브
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제어방식
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폐쇄-루프 위치, 속도 및 토크 제어
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영구 자석 동기 모터와 일치하는 폐쇄{0}}루프 제어
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저-속도 작동
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모터, 인코더 및 벡터{0}}제어 성능에 따라 다름
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안정적인 저속-토크 및 정밀 공급에 적합합니다.
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동적 응답
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DSP 처리, 벡터 제어 및 튜닝을 통해 개선 가능
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고해상도 피드백 및 모터 특성으로 빠른 추적 지원
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피드백 옵션
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모터에 따라 증분형 또는 절대형 인코더
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종종 고해상도-절대 또는 전용 피드백 솔루션을 사용합니다.
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일반적인 애플리케이션
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일반 자동화, 컨베이어, 공작 기계, 포장 및 조립
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CNC 공급, 디지털 인쇄, 장력 제어, 정밀 위치 지정 및 고-주기 기계
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주요 선택 요소
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다양성, 통신, 튜닝 도구 및 모터 호환성
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인코더 분해능, 모터 매개변수, 저속-토크 및 시스템 매칭
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에너지 비용: 정격 전력이 전부는 아닙니다
시스템 에너지 소비는 모터 효율, 드라이브 효율, 부하율, 가속 주파수, 기계적 전달 효율 및 유휴 시간에 따라 달라집니다. 영구 자석 모터는 영구 자석을 통해 회전자 자기장을 설정하므로 다른 모터 구조와 동일한 유형의 연속 회전자 여기가 필요하지 않습니다. 따라서 적절한 부하 및 작동 조건에서 영구 자석 시스템은 유리한 효율성과 열 동작을 제공할 수 있습니다. 이는 장기간 작동하거나, 속도를 자주 변경하거나, 제어된 저속에서 상당한 시간을 보내는 장비와 관련될 수 있습니다.
그러나 영구 자석 시스템이 모든 작동 조건에서 자동으로 더 경제적이라고 설명해서는 안 됩니다. 기계가 간헐적으로만 작동하거나 대부분 무부하 상태로 유지되거나 대부분의 시간을 정지된 상태로 보내는 경우 에너지 이점이 제한될 수 있습니다. 대형 영구 자석 모터는 초기 비용과 반사 관성을 증가시킬 수도 있습니다. 구매자는 보편적인 에너지-절감 비율을 사용하는 대신 실제 부하 프로필, 연간 작동 시간, 전기 가격, 가속 주기 및 모터 효율을 통해 절감액을 추정해야 합니다.
일반적인 AC 서보 시스템의 경제적 가치는 성숙한 공급망, 광범위한 적용 경험 및 교체 편의성에서 나타날 수 있습니다. 적당한 정밀도, 안정적인 로딩 및 제한된 연간 작동 시간을 갖춘 장비의 경우 일반 AC 서보 시스템이 이미 성능 요구 사항을 충족할 수 있습니다. 지속적인 저속-동작, 반복 위치 지정, 높은-주파수 가속 또는 장력{4}}에 민감한 공정의 경우 영구 자석 구성의 성능은 더 나은 품질, 주기 일관성 및 에너지 관리를 통해 가치를 창출할 수 있습니다.
유지 관리 비용: 저렴한 수리 비용보다 예방이 더 중요합니다.
서보 유지보수 비용에는 드라이브나 모터 교체 가격보다 더 많은 비용이 포함됩니다. 여기에는 가동 중지 시간, 엔지니어링 출장, 재가동, 예비 부품 재고-및 생산 지연도 포함됩니다. 일반적인 AC 서보 드라이브는 범용 제품이 널리 사용되고 기술자가 문제 해결 절차를 확립한 경우가 많기 때문에 유지 관리 이점을 제공할 수 있습니다. Tonghang의 일반 AC 서보 페이지에서는 자동 매개변수 자체 조정-과 과부하, 과열, 과전류, 과전압 및 저전압에 대한 보호를 식별하여 통합 노력과 비정상적인{6}}작동 위험을 줄이는 데 도움이 됩니다.
영구자석 서보 모터는 일반적으로 기존 브러시를 사용하지 않으므로 브러시 교체 주기가 없습니다. 이는 자주 작동하거나 깨끗한 작업 환경이 필요한 장비의 기계적 유지 관리 범주를 줄일 수 있습니다. 동시에 영구 자석 시스템은 인코더 상태, 커넥터 품질, 매개변수 구성 및 모터{2}}드라이브 매칭에 더 민감할 수 있습니다. 피드백 신호가 방해를 받거나 드라이브 매개변수가 올바르게 일치하지 않는 경우 기술자는 보다 전문적인 진단 지식이 필요할 수 있습니다.
Tonghang의 T3D 영구 자석 제품 페이지에는 과속, 과전압, 과전류, 과부하, 브레이크 이상, 엔코더 이상, 위치 오류 및 주파수 초과 명령에 대한 보호 또는 감지 목록이 나와 있습니다.- 이러한 기능은 지속적인 산업 작동을 위한 0.75kW 영구 자석 전기 서보 모터 드라이브를 평가할 때 관련됩니다. 또한 속도, 전류, 위치, 위치 편차, 모터 토크, 모터 전류 및 명령 펄스 주파수에 대한 모니터링 정보도 나열됩니다. 보다 자세한 모니터링을 통해 엔지니어는 불필요하게 구성 요소를 교체하기 전에 기계적 부하 문제, 피드백 문제, 전원 공급 장치 문제 또는 제어{7}}매개변수 문제를 구별하는 데 도움이 될 수 있습니다.
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유지보수 요소
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일반적인 AC 서보 드라이브
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영구자석 서보 모터 드라이브
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예비-부품 편의성
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범용-대체 채널은 성숙한 경우가 많습니다.
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모터, 엔코더 및 드라이브 호환성을 확인해야 합니다.
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기계적 마모
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모터 구성 및 변속기에 따라 다름
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일반적으로 브러시 마모를 방지하고 빈번한 작업에 적합합니다.
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인코더 유지 관리
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증분 또는 절대 피드백을 사용할 수 있습니다.
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고해상도 피드백 및 배선에는 신중한 설치가 필요함-
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시운전
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자동 튜닝으로 표준 시운전을 단순화할 수 있습니다.
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보다 정확한 모터 및 피드백 구성이 필요할 수 있습니다.
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고장진단
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공급, 부하, 과전류 및 과열에 중점을 둡니다.
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또한 인코더 및 위치-오류 조건에 주의가 필요합니다.
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다운타임 위험
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교체가 편리할 수 있지만 매칭이 불량하면 성능에 영향을 줄 수 있음
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올바른 매칭은 안정적인 작동을 제공할 수 있습니다. 잘못된 설정에는 전문 지식이 필요합니다
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어떤 시스템이 다른 기계에 적합합니까?
일반적인 AC 서보 드라이브는 기계에 다용성이 필요하고, 예산이 제한되어 있고, 부하가 상대적으로 안정적이며 유지 관리 팀이 익숙한 시운전 프로세스를 선호하는 경우 합리적인 첫 번째 옵션이 될 수 있습니다. 일반적인 예로는 최대 피드백 분해능보다 안정적인 폐쇄 루프 작동이 더 중요한 일반 공급, 운반, 조립 또는 중{1}}정밀 포지셔닝 장비가 있습니다.
영구 자석 서보 모터 드라이브는 기계에 부드러운 저속 모션, 빠른 응답, 반복 가능한 위치 지정, 지속적인 장력 제어 또는 빈번한 시작-정지 사이클이 필요한 경우 면밀히 평가할 가치가 있습니다. CNC 피드 축, 디지털 인쇄 등록, 라벨 위치 지정, 선형 모듈 및 갠트리 메커니즘은 모두 엔지니어가 관성, 인코더 해상도 및 속도 변동을 함께 고려해야 합니다.
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기계 요구 사항
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먼저 평가할 솔루션
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주된 이유
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일반 공급 및 운반
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일반적인 AC 서보 드라이브
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성숙한 제어 기능과 편리한 교체 옵션
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정밀 CNC 공급
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영구자석 서보 시스템
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고해상도 피드백,-저해상도 피드백,{1}}속도 안정성 및 동적 응답
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디지털 인쇄 및 웹 처리
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영구자석 서보 시스템
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등록, 장력 및 연속 공급 평가에 적합
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총회
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부하 및 주기에 따라
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정밀도, 가격, 시운전 작업의 균형이 필요합니다.
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빈번한 시작-포지셔닝 중지
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영구자석 서보 시스템
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동적 반응, 토크 안정성 및 열적 거동이 중요합니다.
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비용-에 민감한 프로젝트
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공통 AC 서보 또는 엔트리 영구 자석 시스템
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초기 가격은 수명 주기 비용과 비교되어야 합니다.
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서보 시스템 선택을 위한 동양의 가치
동항은 독립형 드라이브만 공급하는 것이 아닙니다. 포트폴리오와 공식 제품 정보를 통해 회사는 서보 드라이브, 서보 모터 및 모션{1}}제어 애플리케이션을 중심으로 포지셔닝됩니다. 일반 AC 서보 프로젝트의 경우 이 회사는 위치, 속도 및 토크 제어, 자동 매개변수 자체 조정{3}}및 주류 산업 통신 프로토콜과의 호환성을 제공합니다. 이러한 기능은 축을 더 광범위한 자동화 시스템에 통합하는 데 필요한 작업을 줄이는 데 도움이 될 수 있습니다.
더욱 정밀한 모션과 안정적인 저속 동작이 필요한 장비를 위해 Tonghang의 0.75kW 영구 자석 전기 서보 모터 드라이브는 T3D 플랫폼, 고성능 ARM 프로세서, 산업용 IPM 모듈 및 완전{4}}디지털 AC 벡터 제어를 사용합니다. 이 제품은 17-비트 및 23-비트 단일-또는 다중{11}}직렬 절대 인코더를 지원하며 CNC, 디지털 인쇄, 선형 모듈, 갠트리 및 자동 위치 지정 애플리케이션용으로 제공됩니다.
Tonghang의 회사 프로필에 따르면 이 기업은 2017년에 설립되었으며 R&D, 생산, 판매 및 애프터 서비스를 통합하고 있습니다.- 또한 이 회사는 5,000-제곱미터 규모의 청정 작업장, 자동화 장비 및 정밀 테스트 장비에 대해서도 설명합니다. OEM의 경우 서보 시스템의 실제 가치에는 제품 선택, 피드백 일치, 매개변수 설정, 시운전 지원 및 배송 후 문제 해결이 포함되므로 이러한 유형의 공급업체 역량이 중요합니다.
결론
일반적인 AC 서보 드라이브와 영구 자석 서보 모터 드라이브 사이에는 보편적인 승자가 없습니다. 일반적인 AC 서보 구성은 다양성, 공급{1}}편의성, 초기 프로젝트 비용 절감 측면에서 매력적일 수 있습니다. 영구 자석 시스템은 기계가 저속 부드러움, 동적 응답, 피드백 분해능 및 장기간 작동에 의존하는 경우 더 강력한 후보가 될 수 있습니다-.
최종 선택은 부하 곡선, 작동 시간, 가속 빈도, 위치 정확도, 엔코더 유형, 현장 환경 및 유지 관리 능력을 기반으로 해야 합니다. 장비제조업체에서 견적요청시 모터출력, 정격전압, 부하관성, 최대속도, 가속도, 제어방식, 엔코더 종류, 공정설명 등을 제공하여야 합니다. 그런 다음 Tonghang의 엔지니어링 팀은 일반 AC 서보 구성을 영구 자석 서보 구성과 비교하고 잘못된 크기 조정이나 시운전 연장의 위험을 줄이는 데 도움을 줄 수 있습니다.