1. 必须带:电磁刹车(抱闸)
这是垂直轴第一保命参数,没有之一。
选型必须选:带刹车伺服电机
作用:
断电瞬间立刻抱死,防止负载下坠砸坏设备
伺服使能断开时,保持位置不动
注意:
刹车是断电制动、通电释放
接线时刹车电源要单独控制,不要和伺服使能同步断掉
2. 扭矩要足够(垂直必须放大安全系数)
水平一般 1.5~2 倍,垂直至少 3 倍以上。
计算负载扭矩后 × 3~4 才是你要选的电机扭矩
50kg 垂直提升,通常要 7N・m 以上(对应 1.5kW 级)
扭矩不够的后果:
启动溜车、定位不准
过载报警、过热、加速无力
3. 额定转速 & 最高转速(匹配丝杆)
转速直接决定最大速度,公式:
移动速度 = 导程 × 转速 ÷ 60
常见:3000rpm 标准伺服
丝杆导程越小,同转速下速度越慢、扭矩越大
导程越大,速度越快,但扭矩会变小
4. 转子惯量(负载惯量比)
垂直轴最怕惯量不匹配。
一般要求:负载惯量 ≤ 电机转子惯量 × 10 倍
负载大、速度快 → 尽量选大惯量电机
惯量不匹配:
震动、啸叫、调不好增益
定位超调、来回抖
5. 编码器分辨率(精度)
普通场合:17 位、23 位足够
高精度机床 / 飞拍:23 位、26 位
分辨率越高,低速越稳、定位越准
垂直轴建议至少 23 位,低速不抖、不掉步
6. 加减速时间与过载能力
伺服一般有 300% 过载能力(3 秒左右)
垂直启动瞬间冲击大,过载能力必须强
加减速时间不能设太短,否则:
过流报警
机械冲击大、导轨磨损快
7. 驱动器相关参数(必须设置对)
控制模式:位置模式 PR
惯量辨识:必须做自动惯量识别
位置环增益、速度环增益:垂直轴要适当偏大
下垂补偿(刚性):垂直负载必开,防止悬停时轻微下沉
限位保护:上下硬限位 + 软限位双重保护
极简总结
带刹车、扭矩大三倍惯量匹配、转速合理编码器够高、过载要强参数刚性调足、限位双重
针对你 50kg 垂直负载的直接建议
电机:1.5kW 带刹车伺服(约 7.1N・m)
更稳一点:2.0kW 带刹车
丝杆:导程 10mm 或 16mm 最均衡
绝对不要用步进,必掉轴、不安全。

