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Shenyang Shangmin Electric Co., Ltd
沈阳上民电气有限公司
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施耐德BSH2051P11A2A交流同步伺服电机
    发布时间: 2025-07-22 10:26    

产品系列:BSH 系列,该系列电机是自身转动惯量低的交流同步伺服电机,特别设计用于高动态的定位任务。

机座尺寸:205 表示机座尺寸为 205mm,即电机法兰尺寸为 205mm。

结构长度:1 代表结构长度为 1 stack。


施耐德BSH2051P11A2A交流同步伺服电机
  • 产品系列:BSH 系列,该系列电机是自身转动惯量低的交流同步伺服电机,特别设计用于高动态的定位任务。

  • 机座尺寸:205 表示机座尺寸为 205mm,即电机法兰尺寸为 205mm。

  • 结构长度:1 代表结构长度为 1 stack。

  • 绕组类型:P 意味着绕组为实现最佳转矩和转速而优化。

  • 轴和防护等级:第一个 1 表示轴带有导向键,防护等级为轴 IP54,机壳 IP65。

  • 编码器系统:1 表示编码器系统为每转 128 个正弦 / 余弦周期单圈绝对式编码器(SKS36)。

  • 抱闸:A 代表无制动器。

  • 接线种类:2 表示接线种类为 90° 弯角连接器,可旋转。

  • 机械接口–安装:A 表示安装为国际电工委员会标准(在电机法兰上)

型号解析

  • BSH:表示产品系列为交流同步伺服电机,低转动惯量。

  • 205:代表机座尺寸,即电机法兰尺寸为 205mm。

  • 1:代表结构长度为 1 stack。

  • P:意味着绕组为实现最佳转矩和转速而优化。

  • 1:表示轴带有导向键,防护等级为轴 IP54,机壳 IP65。

  • 1:表示编码器系统为每转 128 个正弦 / 余弦周期单圈绝对式编码器(SKS36)。

  • A:代表无制动器。

  • 2:表示接线种类为 90° 弯角连接器,可旋转。

  • A:表示机械接口–安装为国际电工委员会标准(在电机法兰上)。

技术参数

  • 过载保护:通过集成的温度传感器实现(需外部评估)。

  • 转动惯量:低。

  • 功率密度:高。

  • 动态性能:高。

  • 过载能力:高。

  • 扭矩范围:大。

  • 绕组特性:适用于低相电流的特殊绕组。

  • 连接方式:通过圆形插头或接线盒连接电机。

  • 调试特性:借助于正余弦编码器中的电子铭牌,易于调试。

  • 维护需求:只需稍加保养。

安装指南

  • 安装程序概况:包括安装前的准备、电磁兼容性(EMC)的考虑、电机的物理安装方法,以及 IP67 套件的安装和连接。

  • 电气安装:涉及电源接头、编码器接头的接线。

调试步骤

手册提供了电机启动和运行的调试步骤,帮助用户确保电机安装后能够正常运行。

诊断与排除故障

详细指导用户如何识别和解决机械问题,以及可能出现的电气故障,帮助快速解决使用过程中可能出现的问题。


此外,手册还包含安全信息、认证、一致性声明等内容,若需了解更详细的信息,建议查阅上述手册

一、明确负载特性的核心参数

在选型前,需先量化负载的关键特性,包括:


  1. 负载类型
    • 恒转矩负载(如传送带、搅拌机):运行中转矩基本不变,与转速无关;

    • 恒功率负载(如机床主轴):转矩随转速升高而降低,功率保持恒定;

    • 变转矩负载(如风机、泵类):转矩与转速的平方成正比。

  2. 负载转矩需求
    • 静态转矩(启动 / 静止时的负载转矩,如摩擦阻力、重力负载);

    • 动态转矩(加速 / 减速时的附加转矩,公式:(T_{动态} = J_{总} times frac{Delta n}{Delta t}),其中(J_{总})为负载惯量 + 电机转子惯量,(Delta n/Delta t)为加速度);

    • 最大峰值转矩(负载短时冲击时的转矩,如急停、突发负载)。

  3. 转速范围
    • 负载的额定运行转速最高转速(需考虑减速箱的减速比影响,若有减速箱,电机转速 = 负载转速 × 减速比)。

  4. 负载惯量
    • 负载的转动惯量(如传送带滚筒、齿轮、滚珠丝杠等的惯量总和),需与电机转子惯量匹配。

  5. 控制精度需求
    • 定位精度(如 ±0.1mm)、速度稳定性(如转速波动≤0.1%)、动态响应速度(如加速时间≤100ms)。

  6. 环境与安装条件
    • 环境温度(-40℃~70℃)、湿度、粉尘 / 液体接触(防护等级需求)、安装空间(法兰尺寸、电机长度)。

二、结合 BSH2051P11A2A 的核心特性匹配负载

BSH2051P11A2A 是施耐德 BSH 系列低转动惯量交流同步伺服电机,其核心参数(参考系列手册)与负载特性的匹配逻辑如下:

1. 转矩匹配:确保电机转矩覆盖负载需求

  • BSH2051P11A2A 的转矩特性
    • 属于 “1 stack” 结构(型号中 “1” 代表机座长度),低转动惯量设计,侧重高动态响应;

    • 额定转矩(连续运行转矩)需参考手册,通常 BSH 系列 205mm 机座 1 stack 的额定转矩约 5~8N・m(具体以手册为准);

    • 峰值转矩(短时过载转矩)约为额定转矩的 3~5 倍(适用于加速、冲击负载)。

  • 匹配逻辑
    • 负载的静态转矩 + 动态转矩需≤电机额定转矩(确保连续运行不超载);

    • 负载的最大峰值转矩需≤电机峰值转矩(避免短时过载触发保护)。

    • 例:若负载为恒转矩传送带,静态摩擦转矩 3N・m,加速时动态转矩 2N・m(总 5N・m),则电机额定转矩需≥5N・m,峰值转矩需≥突发冲击时的最大转矩(如急停时的 8N・m)。

2. 转速匹配:覆盖负载的转速范围

  • BSH2051P11A2A 的转速特性
    • 额定转速通常为 3000~6000r/min(具体以手册为准),最高转速可达 6000~8000r/min(受编码器和绕组限制);

    • 支持宽转速范围调速,适合高动态启停场景(如快速定位)。

  • 匹配逻辑
    • 电机的额定转速需≥负载的额定运行转速(或经减速箱转换后的转速,即电机转速 = 负载转速 × 减速比);

    • 电机的最高转速需≥负载的最高转速(避免超速保护)。

    • 例:若负载额定转速为 1000r/min,搭配 1:5 减速箱,则电机额定转速需≥5000r/min(1000×5),BSH2051P11A2A 的 6000r/min 额定转速可满足。

3. 惯量匹配:确保动态响应性能

  • BSH2051P11A2A 的惯量特性
    • 低转动惯量设计(转子惯量约 0.05~0.1kg・m²,具体以手册为准),适合高动态负载(如快速启停、频繁换向)。

  • 匹配逻辑
    • 负载惯量((J_L))与电机转子惯量((J_M))的比值需≤5:1(理想≤3:1),否则会降低动态响应速度(如加速变慢、定位超调)。

    • 若比值超标,可通过减速箱调整(减速箱会将负载惯量按 “减速比平方” 缩小,即(J_L' = J_L / i²)i为减速比)。

    • 例:若负载惯量为 0.5kg・m²,电机转子惯量 0.1kg・m²,比值 5:1,刚好满足;若负载惯量 1kg・m²,需搭配减速比 i=√(1/0.5)=√2≈1.414,将负载惯量缩小至 0.5kg・m² 以内。

4. 控制精度匹配:满足负载的定位 / 速度要求

  • BSH2051P11A2A 的精度特性
    • 编码器为 “每转 128 个正弦 / 余弦周期单圈绝对式编码器(SKS36)”,支持高分辨率反馈(通过细分可实现≤0.01° 的定位精度);

    • 适合需要精密定位(如自动化装配、精密机床)或速度稳定性(如同步输送线)的场景。

  • 匹配逻辑
    • 若负载为低精度场景(如普通传送带定位 ±1mm),该电机精度过剩,可考虑低成本型号;

    • 若负载为高精度场景(如电子元件贴装 ±0.01mm),其编码器精度可满足需求,需配合驱动器(如 Lexium 32)的闭环控制实现。

5. 环境与安装适配性

  • BSH2051P11A2A 的环境特性
    • 防护等级:机壳 IP65(防尘、防低压喷水),轴 IP54;支持 IP67 套件(需额外安装,适用于潮湿 / 粉尘严重环境);

    • 法兰尺寸:205mm(型号中 “205”),需确保安装空间足够(如设备预留法兰安装位≥205mm);

    • 工作温度:-40℃~70℃,适合大多数工业环境(高温环境需额外散热)。

  • 匹配逻辑
    • 潮湿 / 粉尘环境(如食品加工、户外设备)需确认是否安装 IP67 套件;

    • 狭窄空间需核对电机长度(1 stack 结构较短,适合紧凑安装);

    • 高温环境(如靠近加热炉)需计算温升(根据负载占空比,持续运行时温度≤70℃)。

6. 过载与持续运行能力

  • BSH2051P11A2A 的过载特性
    • 峰值转矩持续时间:通常支持 3 倍额定转矩运行 2~5 秒(具体以手册 “过载曲线” 为准),适合短时加速 / 冲击负载。

  • 匹配逻辑
    • 若负载为连续运行(如 24 小时不停机的流水线),需确保负载转矩≤额定转矩,且占空比≤100%;

    • 若负载为间歇运行(如周期性启停的搬运机械),需计算 “负载峰值转矩 × 持续时间” 是否在电机过载曲线范围内(如 3 倍额定转矩运行≤3 秒)。

  • 三、选型验证流程

  • 计算负载核心参数: 列出负载的静态转矩、动态转矩、最大转速、负载惯量、精度要求、环境条件。
  • 匹配电机参数
  • 对比 BSH2051P11A2A 的额定转矩、峰值转矩、额定转速、转子惯量、编码器精度,确认核心参数覆盖负载需求。

  • 动态性能校核: 计算负载惯量 / 电机惯量比值,若超标则通过减速箱调整;验证加速时间是否满足(公式:(t = frac{J_{总} times Delta n}{T_{峰值}-T_{负载}}))。
  • 环境与安装确认: 检查法兰尺寸、防护等级、温度范围是否适配应用场景。
  • 兼容性验证: 确认电机与驱动器(如 Lexium 32)的功率、控制方式(脉冲 / 总线)兼容,避免驱动不足或功能浪费
  • HMIGTO5310    

  • 51307038-100    

  • 51305723-001/B    

  • 51192887-100    

  • XCK-J10511H29C    

  • MULTI9 C65ND25 25A 3P D类    

  • MULTI9 C120HD100 100A 4P D类    

  • A9F18363 63A 3P C类    

  • C65N D20