伺服電機和驅動器廣泛應用于各種工業(yè)應用中，當它們需在極端或危險環(huán)境中運行時，通常驅動電子系統(tǒng)會有特別的保護，可免除危險的影響，只有電機會在極境下運行。因而，伺服電機面對的性能挑戰(zhàn)及其在極端環(huán)境下運行時需要考慮的設計問題，更值得我們關注。

典型伺服電機的額定值是在基于40℃環(huán)境溫度的工業(yè)環(huán)境中測定的，操作環(huán)境的溫度范圍常介于-10℃低溫和50℃高溫。對于靠近烘箱或井下環(huán)境的應用，溫度可能會更高；在制冷、冷藏、低溫系統(tǒng)中，或在南極地區(qū)，應用環(huán)境溫度可達-40℃以下。

標準電機通常設計為可以在有限的大氣壓力范圍內運行，但某些機械加工應用或關鍵部件可能需要在真空中操作特定過程，來限制大氣壓力對其的影響。在高海拔或空間相關的應用中，也會有高真空度的運行需求。

通常與工業(yè)真空應用密切相關，無塵室對通過空氣進入環(huán)境的污染物有嚴格的限制。

在食品加工行業(yè)，需要防止水霧和腐蝕的環(huán)境比比皆是，還可能需要進行高壓沖洗或長時間浸泡。潛水應用不僅需要防止進水，還需要考慮更高的壓力要求。

在食品加工要求中，衛(wèi)生環(huán)境不僅需要高壓和高溫沖洗，還需要防止病原體在電機表面滋生。采用鋁制或鋼制外殼設計的電機在大多數工業(yè)環(huán)境中運行良好，但由于氧化作用和表面形狀不規(guī)則可能導致病原體滋生，因此不適用于衛(wèi)生環(huán)境。

在谷物升降機、面粉廠、紡織廠或其他含可燃氣體、粉塵、蒸汽或纖維的環(huán)境中的應用，需要適用于這些特定危險的特別電機設計。

對于靠近核反應堆或處于高輻射量太空環(huán)境中的電機應用，選擇適合的電機材料以盡量減少性能隨時間減弱是一項充滿挑戰(zhàn)的工作。

標準伺服電機的設計可以應對超出典型工業(yè)環(huán)境的振動，然而，對于高重復振動或突然的沖擊振動，需要額外考慮。

以上列出的每一種環(huán)境類型都偏離了典型的工業(yè)環(huán)境，如果這些環(huán)境條件混合在一起（例如極端寒冷和極端炎熱的環(huán)境），更是一項難以應對的挑戰(zhàn)。接下來，請隨小科一起探索極端環(huán)境下伺服電機的設計思路，逐一擊破各類應用挑戰(zhàn)！

在炎熱環(huán)境下，電機扭矩輸出受限于其特定的降低損耗以避免電機線圈過熱的能力。針對這種情況，可根據額定溫度與環(huán)境溫度的差值對電機進行降額，或采用更高額定等級值的絕緣材料來改進絕緣系統(tǒng)，從而允許更高的溫升。寒冷環(huán)境則以其他方式影響電機，例如軸承潤滑脂性能下降，電機材料變得易脆。因此謹慎選擇電機材料和軸承潤滑油能夠解決低溫環(huán)境下出現的問題。

在真空中，電機散熱的對流能力有限，因此，與高溫問題一樣，要么對電機進行降額，要么必須采用一種方法來提高電機的熱傳導能力。由于電機材料和軸承潤滑油的除氣特性，電機材料和軸承的選擇也很重要。

對于應用于無塵室環(huán)境中的電機而言，材料的選擇至關重要。根據無塵室不同等級的溫度和大氣壓力水平，仔細檢查電機構造所使用材料的除氣特性。引線、軸承潤滑脂和軸封等材料非常容易釋放分子微粒，污染無塵室的環(huán)境。

單純地增加密封件可能無法實現堅固的防水設計，因為電機溫度的升高和降低，由此產生的壓力變化會對密封件產生持續(xù)的推力，最終導致密封件失效。因此如果允許電機隨溫度升高而排氣，那么電機內部壓力不會發(fā)生變化。又如潛水電機在內部設計有非腐蝕性流體和一個壓力囊，當電機逐漸在水中下沉時，該壓力囊可適應壓力的變化。

與潮濕環(huán)境類似，密封對于衛(wèi)生應用而言也很重要。此外，為了防止病原體在裂縫和縫隙中滋生，電機表面所有暴露區(qū)域都需要采用不銹鋼材料。電機外殼的邊緣應是圓潤的。密封材料和電纜需要根據食品行業(yè)應用中的食品級要求來確定。

易爆環(huán)境的問題需要針對環(huán)境中會導致爆炸的特殊氣體、蒸汽、纖維或粉塵來應對。電機的設計應在繞組發(fā)生短路并引發(fā)內部爆炸時，其外殼的每個接頭處均能限制和承受可能的火焰。具體防爆等級由美國UL、歐洲ATEX或中國CCC定義。

輻射環(huán)境由總體累積輻射量來衡量，以確定特定時間段內的輻射水平，從而選擇電機材料。標準電機材料在高濃度輻射下會在短時間內發(fā)生性能降級，而抗輻射電機所選擇的材料需能夠耐受總體累積輻射量，從而在較長時間內保持性能不變。

沖擊的方向和振動的頻率將決定減輕電機損壞的方式。在高沖擊環(huán)境下，與易碎的光柵編碼器相比，旋變編碼器等堅固的反饋裝置是更好的選擇。或根據沖擊和振動的級別，采用不同類型或尺寸的軸承。

盡管這些極端應用環(huán)境給電機設計者帶來了巨大挑戰(zhàn)，但許多電機已經成功應用于這類環(huán)境中。科爾摩根作為全球領先的運動控制系統(tǒng)和配件供應商，依托超過七十年的運動控制設計和研發(fā)領域的專業(yè)經驗，能夠為客戶提供應對極端環(huán)境應用挑戰(zhàn)的卓越解決方案！

卓越的極端應用解決方案

AKM 3C防爆伺服電機基于AKM系列伺服電機的優(yōu)異性能，通過創(chuàng)新技術研發(fā)，為極端環(huán)境應用提供保障，具有小巧，經濟，性能優(yōu)異的特點。能夠滿足各種應用需求，并可以滿足CCC的防爆標準。是一款本地化生產，擁有一區(qū)粉塵二區(qū)氣體防爆且選項豐富的伺服電機。

AKMH不銹鋼防水伺服電機專為與食品接觸或飛濺區(qū)域應用而設計，使用符合FDA標準的食品級材料制造。電機設計避免平面、裂紋和裂縫，防止異物和細菌堆積。AKMH外殼和電纜可以耐受每日高壓、高溫和腐蝕性化學品沖洗。有效減少清潔時間和維護工作，直接提升了機器整體的設備綜合效率。

AKM低溫伺服電機，是以代表了業(yè)界出色性能和靈活性的AKM伺服電機為藍本研發(fā)的耐低溫型電機，采用特制的耐低溫軸承，抱閘和反饋元件，可以在低至-40℃的極寒環(huán)境內使用，并且保持高性能。

面對極端環(huán)境應用，科爾摩根從來不懼挑戰(zhàn)！