创作者 | Eric Rice

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与独立的电机和驱动器设计方案对比，集成电机根据降低系统软件组件和简单化走线，完成了室内空间和成本费的节约。

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很多工业生产运用在其生产制造、生产制造或智能机器人系统软件中，都依靠根据伺服电机或步进电机电机的运动控制器。传统式上，他们由电机、驱动器和联接他们需要的电缆线构成。以便考虑持续降低自动化技术规格的要求，设备生产商一般会花销很多時间安裝电机和驱动器，并在配备中走线以减少需要的室内空间。

与独立的电机和驱动器组件对比，集成式电机根据将伺服电机或步进电机电机与板载驱动器和控制板紧密结合，能够 节约很多室内空间。集成电机的设计方案，致力于降低系统软件中的组件总数、简单化走线，相比于传统式设计方案，能够 控制成本。根据改成集成电机，设备生产商能够 释放出来珍贵的室内空间，以尽快容下其他重要组件，比如控制器、原材料传送组织和操作工页面等，另外降低设备的整体占地。图1显示信息了集成电机怎样为伺服控制系统运用出示更干净整洁的设计方案。

▎图 1 ：左侧是200W的伺服电机电机和伺服电机驱动器，含有联接电机和驱动器需要的开关电源和意见反馈电缆线。右侧是一个200W的集成伺服电机电机，它融合了电机和驱动器组件，并出示同样的速率和转距特性。在设备设计方案中应用集成电机可减少多元性并节约室内空间。

集成式步进电机电机（参照图2）将驱动器电子产品安裝在电机的反面，挨近意见反馈机器设备或顺着电机的一侧。开关电源、通讯和键入 / 輸出（I/O）等保护接地，也坐落于电机的反面或侧边周边，一般在某一表层组成在一起。不用其他外界电子器件组件就可以驱动器或操纵电机。

▎图 2 ：将电机和驱动器组件组成在一起的集成式步进电机电机的溶解图。

集成式伺服电机电机的构造与之相近，伺服电机驱动器安裝在电机的后侧，全部电子器件联接都组成在一起便于于实际操作。磁伺服电机能够 为伺服控制出示高像素的意见反馈信息内容。磁伺服电机具备高像素、体型小而牢固的特点。

集成式电机的优点

一般来说，集成式电机具备下列 4 个优势 ：

1 越来越少的组件和简单化 的布线

驱动器和操纵用电子产品与电机安裝在同一机壳中，因而集成电机不用附加的电子产品用以操纵。用以开关电源、通讯和 I/O 的射频连接器便于浏览。设备生产商能够 将指令数据信号从微处理器发送至集成电机。很多集成电机包含对工业生产网络层协议（包含 EtherNet/IP，Modbus 和 CANopen）及其例如离开 I/O 插口等操纵方式的板载适用。

2 更小的操作面板

根据清除独立的驱动器组件，大大减少了容下他们的操作面板的规格和总数。在一些状况下，系统软件压根不用操作面板。

3 简单化商品挑选

将电机和驱动器集成到一个模块中，有利于清除相关驱动器 / 电机兼容模式、电缆线长短和其他系统软件选择问题。

4 降低成本

因为简单化了组件的挑选和安裝，能够 省时省力成本费 ；因为降低了系统软件组件的总数，能够 节约材料清单花费。

布线更简易

在比如，在传统式的 4 轴伺服控制系统设计方案中，应用了单独的电机和驱动器组件（如图所示 3 图示）。安裝在操作面板内的 4 个伺服电机驱动器，及其直流稳压电源和可编程逻辑控制板（PLC），务必联接到安裝在设备周边的 4 个伺服电机电机。每一个轴上的就地电源开关 / 控制器必须附加的电缆线才可以联接回伺服电机驱动器，累计必须 12 根电缆线完成从操作面板到设备的联接。转换到集成式电机的健身运动控自动控制系统后，操作面板和轴中间的电缆线降低到 5 根。

▎图 3 ：传统式的 4 轴伺服控制系统设计方案，具备单独的电机和驱动器组件。

更小的操作面板

同样的 4 轴伺服控制系统解决方法，可是用集成式电机替代独立的伺服电机电机和驱动器组件（如图所示 4 图示）后，对组件、走线和操作面板的室内空间要求都降低了。操作面板內部仅安裝了直流稳压电源和 PLC，进而减少了规格。在操作面板和轴中间不用电机开关电源或意见反馈电缆线。电源开关 / 控制器联接到集成电机，进而降低了回到操作面板的电缆线总数。

▎图 4 ：等效电路的 4 轴系统软件具备集成的电机，而不是独立的电机和驱动器

仅需的电缆线是以操作面板到轴的一根直流稳压电源电缆线和一根网络电缆。集成电机上的双端口号通讯联接能够 应用菊花链数据连接。除此之外，因为不用应用独立的伺服电机驱动器，因而操作面板的规格减少了 50％。

简单化商品挑选

集成电机还简单化了产品型号配对和挑选。在挑选独立的电机和驱动器组件时，客户会碰到下列难题 ：

• 哪样驱动器最合适该电机？

• 务必应用什么电缆线联接电机和驱动器？

• 驱动器是不是支持我的伺服电机种类？

集成式电机清除了这种及其其他相近的难题，由于驱动器早已对于电机提升了规格型号和配备，并且驱动器和电机中间也不用电缆线联接。虽然这种关键点看起来零碎，但他们对客户有进一步的危害，能够 简单化商品挑选的全过程。在大部分状况下，集成电机和驱动器比应用独立的电机和驱动器划算。

应用同样输出功率的集成式电机时，扭距和速度独立的电机和驱动器组件基本一致。图 5 较为了集成和非集成电机和驱动器的转距 -速率曲线图。在大部分运用中，二者的差别都基本上能够 忽略。

▎图 5 ：200W 伺服电机电机和驱动器与 200W 集成伺服电机电机的转距速率较为。彼此之间的最高值转距、持续转距和额定值速率的差别基本上能够 忽略。

集成电机的限定

集成式电机的益处是切切实实的，但并并不是对每个运用全是最好的选择。现阶段能用的集成式电机能够 应用现有的工业电源。在伺服控制系统中，其持续输出功率最大达到 600W，步进电机电机级别最大达到NEMA 34。

持续出示超出 600W（最大6kW）输出功率的集成式电机，必须立即为集成电机出示交流电流，或是必须配备以安全性方法生产制造高交流电压的直流稳压电源系统软件。

集成式电机中提升了变换组件，使封裝的总体规格大很多，将会在一定水平上相抵了所节约的室内空间。繁杂的髙压直流稳压电源系统软件，也会提升成本费，使商品挑选已不简单。因为这种缘故，设备生产商在小于 600W 的运用中选用集成式电机一般获益较大，在该类运用中最经常选用的是现有的工业电源（一般为 48V 交流电压）来为集成式电机供电系统。针对规定持续运作输出功率超出 600W 的运用，在大部分状况下，应用独立的电机和驱动器组件依然是最好的选择。

挑选集成电机时，要依据不一样运用的要求衡量其优点和不够。是不是可以节约室内空间和成本费，简单化商品挑选和完成运用中的便捷性，是在用集成式电机更换规范电机时必须细心考虑到的难题。

重要定义：

■ 集成电机能够 为生产商控制成本，节约室内空间。

■ 提升的室内空间有利于设备生产商能够 改进设计方案。

■ 当应用同样的集成电机时，转距和速度独立的电机和驱动器组件基本上同样。

思索一下：

您将从集成电机设计方案中获益吗？