إن مفهوم الروبوتات واسع جدًا بالفعل. تركز هذه المقالة على المحركات المؤازرة للمفاصل الآلية المستخدمة في قطاع الأتمتة الصناعية ولا تغطي المحركات المؤازرة المدمجة لروبوتات الخدمة.
يتم تصنيف الروبوتات الصناعية على نطاق واسع إلى روبوتات خطية (تُعرف أيضًا باسم الروبوتات الديكارتية)، وروبوتات متعددة-درجة-من-الحرية (تُعرف أيضًا باسم-روبوتات مشتركة متعددة)، وروبوتات متوازية (تُعرف أيضًا باسم روبوتات دلتا)، وروبوتات أفقية متعددة-مفاصل (تُعرف أيضًا باسم روبوتات SCARA). تتكون "خلية الأتمتة" من أنواع مختلفة من الأذرع الآلية المفصلية ومعدات النقل الآلية. يتم ربط خلايا التشغيل الآلي ذات الوظائف المختلفة لتكوين خط إنتاج آلي، ويتم دمج خطوط إنتاج آلية متعددة لإنشاء ورشة عمل آلية.
ومن بين هذه الروبوتات الصناعية والوحدات الآلية، تلعب المحركات المؤازرة دورًا حاسمًا في تحديد موضع الهياكل الميكانيكية بدقة وسرعة وموثوقية وفقًا لأوامر التحكم؛ ولذلك، فهي تعتبر المكونات الأساسية.
المفاهيم الأساسية للمحركات المؤازرة ذات المغناطيس الدائم
يشير "المؤازرة" إلى القدرة على تنفيذ الأوامر من نظام كمبيوتر التحكم دون انحراف. ولا يقتصر هذا المفهوم على المحركات الكهربائية أو الهيدروليكية؛ فهو يشمل الأنظمة الهوائية أيضًا، وأي مكون قادر على أداء هذه المهمة يعتبر مكونًا مؤازرًا.
المحرك الكهربائي هو مكون كهروميكانيكي يحول الطاقة الكهربائية إلى طاقة ميكانيكية. المحرك المؤازر هو محرك كهربائي مصمم للاستخدام في أنظمة التحكم في الحركة، حيث يمكن التحكم في معلمات الإخراج-مثل الموضع أو السرعة أو التسارع أو عزم الدوران-.
يمكن تصنيف المحركات المؤازرة إلى أنواع مختلفة بناءً على مواصفات التحكم الخاصة بها. حسب نوع مصدر الطاقة، يتم تقسيمها إلى محركات مؤازرة تعمل بالتيار المتردد ومحركات مؤازرة تعمل بالتيار المستمر؛ حسب وضع التشغيل، يتم تصنيفها إلى محركات مؤازرة خطية ومحركات مؤازرة دوارة. تولد المحركات الخطية قوة نيوتونية مباشرة، بينما تنتج المحركات الدوارة عزم الدوران. لدفع الأحمال الخطية، تتطلب المحركات الدوارة آليات ميكانيكية مثل براغي الرصاص لتحويل الحركة الدورانية إلى حركة خطية.
يتم تصنيف المحركات المؤازرة ذات التيار المتردد الدوارة إلى محركات مؤازرة غير متزامنة تعمل بالتيار المتردد ومحركات مؤازرة متزامنة تعمل بالتيار المتردد بناءً على هيكل الدوار. يتكون الجزء الدوار لمحرك سيرفو غير متزامن يعمل بالتيار المتردد من قفص من الألومنيوم أو النحاس، وتحافظ سرعة دوران القفص دائمًا على اختلاف معين في السرعة مقارنة بالمجال المغناطيسي الدوار المتزامن. في ظل تكنولوجيا التحكم في المتجهات، يمكن لهذا النوع من المحركات تحقيق خصائص التحكم في عزم الدوران بدقة مثل تلك الخاصة بمحركات التيار المستمر. ومع ذلك، يتميز الدوار بالقصور الذاتي العالي، وخصائص الطاقة الثابتة الجيدة-، ونطاق واسع من السرعة، مما يجعله مناسبًا لمجموعة واسعة من أحمال القصور الذاتي المتغيرة- مثل قطع الأدوات الآلية وتطبيقات لف/فك آلات الطباعة. عيوبها هي انخفاض عزم الدوران، وسرعة الاستجابة الكهرومغناطيسية أقل من سرعة المحركات المؤازرة ذات المغناطيس الدائم. يبلغ ثابت الوقت الكهرومغناطيسي حوالي 10 أضعاف محركات المغناطيس الدائم المصنوعة من مواد المغناطيس الدائم. علاوة على ذلك، نظرًا لانخفاض كثافة الطاقة وأبعاد الدوار الكبيرة، فهي غير مناسبة لتطبيقات المؤازرة الديناميكية العالية-.
تستخدم المحركات المؤازرة المتزامنة ذات التيار المتردد مواد مغناطيسية دائمة لدواراتها، والتي تولد مباشرة المجال المغناطيسي المثير. ليست هناك حاجة لتيار الإثارة لإنشاء المجال المغناطيسي للمحرك، مما يؤدي إلى استجابة كهرومغناطيسية سريعة. علاوة على ذلك، فإن كثافة الطاقة العالية للمواد المغناطيسية الأرضية الدائمة النادرة-تتيح كثافة طاقة عالية في هذه المحركات، مما يفتح إمكانيات تصميم محركات مؤازرة ذات خصائص أداء متنوعة. يمكن تحقيق الاستجابة الديناميكية العالية من خلال تصميم نحيف ذو قصور ذاتي منخفض للدوار أو تصميم مدمج وقوي ذو قصور ذاتي عالي للدوار. أدى استخدام مواد المغناطيس الدائم الأرضية النادرة- إلى جعل محركات المغناطيس الدائم هي الاختيار المفضل لتطبيقات المؤازرة. ومع ذلك، تظل المواد-المغناطيسية الأرضية النادرة هي أغلى المكونات بين جميع المواد المستخدمة في المحركات المؤازرة. تؤدي الاختلافات في المواد المستخدمة من قبل الشركات المصنعة المختلفة إلى اختلاف مستويات جودة المنتج. قد لا تتم إزالة المغناطيسية من المواد ذات المغناطيس الدائم عالية الجودة حتى عند درجات حرارة التشغيل التي تزيد عن 150 درجة، في حين أن المواد الرديئة قد تتم إزالة المغناطيسية منها عندما تكون درجة حرارة تشغيل المحرك أقل من 120 درجة. تحدد جودة المواد ذات المغناطيس الدائم بشكل مباشر الخصائص المختلفة للمحرك المؤازر.
تنتج المحركات المؤازرة الخطية قوة نيوتن-مباشرة دون الحاجة إلى تحويل ميكانيكي، مما يتيح تسارعًا عاليًا للغاية. في السنوات الأخيرة، أدى التقدم التكنولوجي السريع إلى استخدامها على نطاق واسع في محاور التغذية للأدوات الآلية عالية الأداء-. ومع ذلك، في الروبوتات الصناعية، يقتصر تطبيقها على أذرع روبوتية خطية معينة وليس محور هذه المقالة. تركز هذه المقالة على المحركات المؤازرة ذات المغناطيس الدائم الدوارة وتطبيقاتها في الروبوتات الصناعية.
هيكل محرك المغناطيس الدائم الدوار
يوضح الشكل 1 مخططًا هيكليًا نموذجيًا لمحرك سيرفو ذو مغناطيس دائم. لتقديم نظرة شاملة، يهدف هذا المخطط الفردي إلى توضيح الهيكل الكامل لمحرك سيرفو ذو مغناطيس دائم. في الواقع، يمكن للمحركات المؤازرة ذات المغناطيس الدائم المنخفضة الطاقة والتي تبلغ 15 كيلووات أو أقل أن تعتمد على الحمل الحراري الطبيعي للتبريد، مما يلغي الحاجة إلى مروحة تبريد. هذه المحركات مدمجة ولا تتطلب أقدام تركيب؛ حلقات التثبيت غير ضرورية أيضًا. يؤدي استبدال الصندوق الطرفي بموصل طيران لأسلاك الرصاص إلى تصميم أنظف. وبالتالي يصبح مظهر المحرك كما هو موضح في الشكل 2(أ). إذا كان المحرك صغيرًا جدًا-أقل من 1 كيلووات-فحتى موصلات الطيران الخاصة بأسلاك التوصيل لن تكون ضرورية؛ بدلاً من ذلك، يمكن تمديد الكابل مباشرة من المحرك، مما يؤدي إلى التكوين الموضح في الشكل 2 (ب).
الشكل 1: رسم تخطيطي لمحرك سيرفو ذو مغناطيس دائم
الشكل 2: رسم تخطيطي لمحرك مؤازر ذو مغناطيس دائم منخفض الطاقة-.
يفترض هذا القسم أن القارئ يفهم مبادئ المحركات الكهربائية ويركز فقط على شرح الاختلافات الهيكلية بين المحركات المؤازرة ذات المغناطيس الدائم وأنواع المحركات الأخرى بناءً على خصائص المحركات الآلية.
المحامل: يرتبط عمر خدمة المحرك المؤازر ارتباطًا وثيقًا بمحامله. نظرًا لمتطلبات الموثوقية والمتانة العالية للروبوتات، يجب أن تضمن المحامل عمر خدمة لا يقل عن 30000 ساعة. استنادًا إلى يوم عمل مدته 8 ساعات، يُترجم هذا إلى عمر خدمة للروبوت لا يقل عن 10 سنوات. يجب أن تكون المحامل قادرة على التشغيل المتقطع عند 6000 دورة في الدقيقة.
تصفيح ولفائف الجزء الثابت: نظرًا لأن محركات الروبوت تتطلب كثافة طاقة عالية، ولتقليل الحجم وتقليل فقد الحديد الناتج عن توليد الحرارة، يجب أن تكون مادة التصفيح عبارة عن -فولاذ سيليكون ملفوف على البارد بسمك 0.35 مم أو أقل. يجب أن تتحمل الملفات التعرض لفترة طويلة- لنبضات حاملة التردد المتغيرة بتردد 16 كيلو هرتز-. لمنع الانهيار وتحمل الزيادات الشديدة في dv/dt، يجب ألا يقل معدل تحمل الجهد عن 2500 فولت.
مادة المغناطيس الدائم للدوار: مادة المغناطيس الدائم هي أغلى مكون في محرك سيرفو المغناطيس الدائم. المواد ذات المحتوى المنخفض من العناصر الأرضية النادرة لها نقطة كوري منخفضة وثبات المواد ضعيف. إذا تم استخدام مغناطيس النيوديميوم-الحديد-البورون (NdFeB)، فمن المفضل أن تكون من درجة UH42 أو أعلى. بالإضافة إلى ذلك، يجب الانتباه إلى محتوى العناصر الأرضية النادرة مثل الديسبروسيوم. لضمان -مقاومة إزالة المغناطيسية عند درجات الحرارة العالية، يتم أيضًا استخدام مغناطيس الساماريوم-الكوبالت (SmCo) على نطاق واسع في المحركات المؤازرة الصغيرة والمتوسطة الحجم-. باختصار، من الضروري التأكد من أن محرك المؤازرة يظل مقاومًا فعليًا لإزالة المغناطيسية-في ظل ظروف التشغيل العادية. وبخلاف ذلك، لا يمكن ضمان -استقرار الروبوت على المدى الطويل.
أختام العمود: لمنع دخول الزيت والحطام إلى المحرك مع ضمان التشغيل السلس، يعد تثبيت ختم العمود في نهاية عمود المحرك ممارسة تصميمية قياسية. في الروبوتات، غالبًا ما يتم طحن ترس صغير على عمود محرك سيرفو لتوصيل المحرك مباشرة بالمخفض. نظرًا لأن درجات الحرارة المرتفعة والزيت يمكن أن يدخلا إلى المحرك، يلزم وجود-سدادات عمود ذات درجة حرارة عالية- متعددة الشفة. على سبيل المثال، يعتبر ختم العمود المطاطي الفلوروكربوني المزدوج- أكثر موثوقية من ختم العمود المطاطي الفلوروكربوني -المفرد، على الرغم من أن فرق التكلفة كبير.
الفرامل: الفرامل هي ميزة قياسية لمحركات الروبوت. ما يقرب من 95% من المحركات المؤازرة تتطلب فرامل. لضمان تعشيق الفرامل في جميع الأوقات-خاصة أثناء التوقف في حالات الطوارئ-يجب أن تعمل بشكل موثوق. يجب أن تتمتع الفرامل بعامل أمان كافٍ، مع عزم دوران ثابت يبلغ حوالي 1.5 مرة من عزم الدوران المقدر للمحرك. بالنسبة لمحركات الروبوتات الثقيلة-، يجب أن يصل عامل الأمان للفرامل إلى 2.0 أو حتى 2.5 مرة من عزم الدوران المقدر. من المهم ملاحظة أن الفرامل الموجودة في محرك الروبوت هي فرامل أمان وليست فرامل خدمة. يجب أن يضمن نظام التحكم أنه أثناء التوقف الطارئ، يتم تنشيط دائرة فرملة محرك المؤازرة عن طريق مقاومة الكبح، ويتم تعشيق الفرامل عندما تقترب سرعة المحرك من الصفر. لتحسين سرعة الاستجابة، تتفوق الفرامل المغناطيسية الدائمة على الفرامل الزنبركية الكهرومغناطيسية.
جهاز التشفير: يتم تركيب جهاز التشفير في الطرف الخلفي للمحرك ويعمل كجهاز استشعار لسرعة المحرك وموضع الدوار. إنه يقيس موضع الدوار لتزويد كمبيوتر التحكم ببيانات حول الموضع الفعلي للدوار وسرعته للتحكم المؤازر، وتحديد موضع المجال المغناطيسي، وحساب مسار الحركة. على الرغم من أن أجهزة تشفير محرك الروبوت بشكل عام لا توفر دقة عالية، إلا أنها يجب أن تدعم قياس الموضع المطلق المتعدد-لضمان إمكانية استئناف المحرك للعمل من الموضع الذي كان عليه قبل انقطاع التيار الكهربائي. حاليًا، هناك ثلاثة أساليب شائعة لمعالجة متطلبات تشفير محرك الروبوت. تستخدم الطريقة الأولى أداة تشفير بصرية أو مغناطيسية ذات كود رمادي لقياس -دورة واحدة والتروس الميكانيكية لقياس -دورة متعددة. وميزة هذا النهج هي دقة القياس العالية؛ بعد انقطاع التيار الكهربائي، يتم الاحتفاظ بوضع تشغيل المحرك من خلال الوضع الميكانيكي لجهاز التشفير ويمكن قراءته مباشرة عند تشغيل الطاقة-. ومع ذلك، فإن العيب هو أن جهاز التشفير سميك للغاية، مما يجعله طويلًا للغاية بالنسبة لمساحات التثبيت المحدودة. تستخدم الطريقة الثانية أداة تشفير ضوئية أو مغناطيسية ذات رمز رمادي اللون لتخزين بيانات -دورة واحدة، بينما يتم تخزين بيانات -الدورات المتعددة عبر ذاكرة إلكترونية تعمل بالبطارية-. يتيح ذلك جعل جهاز التشفير قصيرًا للغاية، مما يجعله مثاليًا للمحركات المؤازرة الصغيرة التي يبلغ قطرها الخارجي أقل من 60 مم. العيب هو أن عمر البطارية قصير نسبيًا-عادةً ما يتراوح من 2 إلى 3 سنوات على الأكثر، وفي بعض الحالات، يلزم استبدال البطارية بعد عام واحد فقط. تستخدم الطريقة الثالثة محولًا دوارًا لقياس موضع الدورة الفردية-للتطبيقات ذات متطلبات الدقة المنخفضة، بينما تتم معالجة معلومات -الدورات المتعددة بواسطة لوحة دائرة تعمل بالبطارية-داخل صندوق التحكم.
تمديد عمود الدوار: بسبب التشغيل المتكرر للأمام والخلف، يتعرض المحرك لقوى القص؛ لذلك، يفضل أن تكون مادة العمود من الفولاذ المقسى 42CrMo. إذا تم تركيب المحرك بمفتاح، فيجب تثبيت المفتاح بالكامل لتقليل التوازن الديناميكي للمحرك ونفاذه بشكل فعال. عند السرعات العالية، يمكن أن يكون فرق التشغيل بين محرك سيرفو مزود بمفتاح وعمود مكشوف تحت عملية عدم التحميل-تسع مرات أكبر-وهو عامل لا ينبغي الاستهانة به.
معلمات النقل الرئيسية للمحركات المؤازرة ذات المغناطيس الدائم
منطقة التشغيل: المنطقة التي يمكن للمحرك أن يعمل فيها بشكل مستمر دون تجاوز ارتفاع درجة الحرارة المسموح بها تسمى منطقة التشغيل المستمر؛ المنطقة الواقعة خارج منطقة التشغيل المستمر حيث يُسمح بالتشغيل على المدى القصير-تسمى منطقة التشغيل المتقطعة. يتم تمثيل منطقة التشغيل بمستوى إحداثي -ثنائي الأبعاد لعزم الدوران والسرعة.
الطاقة المقدرة PN: الطاقة القصوى التي يمكن للمحرك إخراجها داخل منطقة التشغيل المستمر.
عزم الدوران المقدر MN: عزم الدوران الذي يوفر فيه المحرك قوته المقدرة داخل منطقة التشغيل المستمرة. تختلف تعريفات عزم الدوران المقدر بشكل كبير بين الشركات المصنعة. يتم تحديد ظروف تبديد الحرارة المقابلة بشكل عام. على المستوى الدولي، من الممارسات الشائعة تحديد أن هذا التصنيف يتم قياسه باستخدام المحرك المثبت على شفة ألومنيوم بمساحة وسمك محددين، مع الحفاظ على درجة حرارة الشفة عند 20 درجة أو أقل من درجة حرارة محددة. لذلك، في التشغيل الفعلي، غالبًا ما يتم تركيب المحركات على مكونات من الحديد الزهر، وقد تتجاوز درجات الحرارة في الصيف معيار الاختبار. إذا لم يتم السماح بهامش أثناء التشغيل، فقد يؤدي ذلك إلى ارتفاع درجة الحرارة وإزالة المغناطيسية. إن الحالة القياسية لدرجة الحرارة المحيطة بـ 40 درجة المحددة بواسطة المعيار الوطني الصيني تعتبر معقولة نسبيًا للبيئة الصينية. ستقوم الشركات المصنعة ذات السمعة الطيبة بتضمين هامش تصميم معين أقل من القيم المقدرة المحددة وفقًا للمعايير عند نشر عزم الدوران المقدر، وهو أكثر أمانًا.
التصنيف الحالي IN: التيار المطابق لعزم الدوران المقدر.
السرعة المقدرة nN: السرعة القصوى التي يُسمح للمحرك بالعمل بها تحت عزم الدوران المقدر خلال دورة العمل المستمرة.
القفل المستمر-Motorque Torque MO: الحد الأقصى لعزم الدوران الذي يمكن للمحرك توفيره عند القفل في دورة العمل المستمرة. بشكل عام، تعتبر السرعات التي تقل عن 100 دورة في الدقيقة تقع ضمن نطاق تشغيل الدوار المقفل-.
القفل المستمر-تيار الدوار I0: التيار المطابق لعزم الدوران المستمر -المغلق.
ذروة عزم الدوران Mmax: الحد الأقصى لعزم الدوران المسموح للمحرك بإخراجه. تختلف الشروط الاسمية بشكل كبير بين الشركات المصنعة المختلفة. يحدد البعض عزم الدوران المطابق لتيار إزالة المغناطيسية؛ لا ينبغي استخدام هذه المواصفات كذروة عزم الدوران. يجب أن يسمح المصممون الميكانيكيون بهامش كافٍ لمنع المحرك من إزالة المغناطيسية والفشل بسبب عزم الدوران المفرط للتشغيل. إذا تم تحديد الحد الأقصى لعزم الدوران وفقًا لدورة العمل، فسيكون له قيمة مرجعية هندسية. ذروة عزم الدوران المحددة وفقًا لـ S3-10% لها أكبر قيمة مرجعية هندسية؛ يمكن فهمه على أنه الحد الأقصى لعزم دوران التشغيل المسموح به لمدة تشغيل متواصلة تبلغ 3 ثوانٍ، وهو ما يكفي للروبوتات. يبلغ الحمل الزائد المتكرر للروبوتات متعددة المفاصل بشكل عام حوالي 2.0 مرة.
الذروة الحالية Imax: تيار التشغيل المطابق لذروة عزم الدوران.
ثابت الزمن الكهربائي Te: ثابت مميز يمثل السرعة التي يستجيب بها التيار للجهد المطبق. يتم تعريفه على أنه الوقت اللازم ليصل التيار إلى 1 - e^(-1) (حوالي 63.2%) من التيار النهائي بعد تطبيق جهد ثابت عبر أطراف المحرك. يتم تحديد ثابت الزمن الكهربائي لمحرك سيرفو عمومًا كنسبة محاثة ملف الجزء الثابت إلى مقاومته (Te=L/R). إنه مرتبط بوقت استجابة الخطوة الحالية لنظام المؤازرة ولكنه لا يعادله بالضرورة.
ثابت الزمن الميكانيكي Tm: يتم تعريف ثابت الزمن الميكانيكي لمحرك سيرفو على النحو التالي: tm=R*J/Ke*Kt، أي أنه يرتبط بمقاومة اللف، وعزم القصور الذاتي للدوار، ومعامل EMF للمحرك الخلفي-، ومعامل عزم دوران المحرك. إن ثابت الوقت الميكانيكي لمحرك القيادة يعادل تقريبًا الوقت اللازم للمحرك للتسارع من سرعة صفر إلى 63.2% من سرعة الحالة الثابتة-في ظل ظروف عدم التحميل-. في نظام مؤازر، قد يكون هذا الثابت مكافئًا عدديًا لزمن استجابة خطوة حلقة سرعة النظام-.
عودة - ثابت EMF Ke: قيمة عدم التحميل الخلفي - EMF - الناتجة عن المحرك عند سرعة الوحدة. ويشير عادةً إلى عدم التحميل الخلفي-EMF-EMF المطابق لـ 1000 دورة في الدقيقة، بوحدات V/krpm.
ثابت عزم الدوران Kt: عزم دوران خرج المحرك المطابق لتيار الوحدة. العلاقة بين ظهر المحرك - معامل EMF Ke ومعامل عزم الدوران Kt تعطى بشكل عام بواسطة Kt=9.55 * Ke * 1.732، حيث Kt في Nm/A، Ke في V/rpm، و Ke=Kt. هنا، يشير Ke إلى السطر الخلفي -EMF.
إذا كانت مواصفات المحرك لا توفر معلمات Kt وKe، فيمكن استخلاص Kt من عزم الدوران المقدر والتيار المقنن. ثم، باستخدام العلاقة Kt=9.55 * Ke * 1.732، السطر الخلفي - معامل EMF Ke يمكن اشتقاقه بشكل غير مباشر على النحو التالي: Ke=0.1047 * Kt / 1.732، بوحدات V/rpm؛ بدلًا من ذلك: Ke=104.7 × Kt / 1.732، بوحدات V/krpm أو mV/rpm.
نظرًا لقيود جهد مصدر الطاقة، تم تصميم EMF الخلفي للمحرك عادةً ليكون منخفضًا نسبيًا لضمان استجابة عالية، مما يضمن انخفاضًا كافيًا للجهد عند السرعات العالية للحصول على تيار مناسب. ومع ذلك، فإن التيار العالي يزيد من الحمل الحراري للمحرك. وبالتالي، تتطلب محركات الروبوت كثافة طاقة عالية لتحقيق الحجم الصغير، وعزم الدوران العالي، وتوليد الحرارة المنخفضة.
لحظة القصور الذاتي للدوار J: لحظة القصور الذاتي للمحرك الدوار. تعد لحظة القصور الذاتي لمحرك الروبوت أمرًا بالغ الأهمية، لأنها تؤثر بشكل مباشر على استقرار تشغيل الروبوت. وذلك لأن الروبوتات غالبًا ما تتضمن تنسيقًا متعدد-المحاور. على سبيل المثال، يتطلب المحور الثاني للروبوت المفصلي محركًا ذو قصور ذاتي كبير لاستيعاب التغيرات الكبيرة في قصور الحمل الذي يحدث عندما يمتد الذراع ويتراجع.
عزم الدوران المسنن-: عندما تكون ملفات محرك المغناطيس الدائم مفتوحة-دائرة، يتم إنشاء عزم دوران دوري أثناء دورة واحدة للمحرك بسبب الفتحات الموجودة في قلب عضو الإنتاج، والتي تميل إلى التوافق مع المواضع ذات المقاومة المغناطيسية الدنيا.
سعة التحميل الزائد: قدرة المحرك على توفير قوة أو عزم دوران محدد لفترة محددة تحت ظروف محددة دون تجاوز ذروة التيار المحددة. عادة، يشار إلى نسبة ذروة التيار إلى التيار المقدر بعامل التحميل الزائد الحالي، بينما يشار إلى نسبة ذروة عزم الدوران إلى عزم الدوران المقدر بعامل التحميل الزائد لعزم الدوران. بشكل عام، يجب أن تضمن محركات الروبوت قدرة تحميل زائد لعزم الدوران تبلغ حوالي 3 مرات.
السرعة القصوى nN: أعلى سرعة يمكن للمحرك تحقيقها أثناء التشغيل المتقطع. تختلف تعريفات السرعة القصوى بشكل كبير بين الشركات المصنعة للمحركات؛ بالنسبة لمحركات الروبوت، تمثل القيمة المقدمة عادةً أعلى سرعة يمكن عندها التشغيل المتكرر أثناء الاستخدام الفعلي. عند السرعة القصوى، يمكن أن يتجاوز عزم الدوران الأقصى المقابل ضعف عزم الدوران المقدر، مما يضمن استجابة التسارع عبر نطاق السرعة بأكمله.