直線模組中所用的電機如何選擇,怎麽確定用步進電機還(hái)是用伺服(fú)電機,菠萝菠萝蜜影院小編從這幾個方麵幫你分(fèn)析兩(liǎng)種電機的(de)不同之處!
一、控製精度不同
兩(liǎng)相混合式步進電(diàn)機步距(jù)角一般為3.6度、1.8度,五相混(hún)合式步進電機步距角一般為0.72度、0.36度。也有一些高性能的步進電機(jī)步距角更小。如四通公司生產的一種用於(yú)慢走絲機床的步進電機,其(qí)步(bù)距角(jiǎo)為0.09度;德國百格拉公司(bergerlahr)生產的三相(xiàng)混合式步進(jìn)電機其步距角可通過撥碼開關設置為1.8、0.9、0.72、0.36、0.18、0.09、0.072、0.036,兼(jiān)容了兩相和(hé)五相混合式步進電機的(de)步距角。
交流伺服電機的控製精度由電機軸後端(duān)的旋轉編碼器保證。以鬆下全數字式交流伺服(fú)電機為例,對於帶標準2500線編碼器的電機而言,由於驅(qū)動(dòng)器內部采(cǎi)用了四倍頻技術,其脈衝當量為(wéi)360度/10000=0.036度。對於帶17位編碼器(qì)的電機而言,驅動器每接收217=131072個脈衝電機轉一圈(quān),即其脈衝當量(liàng)為360度/131072=9.89秒。是步距角(jiǎo)為1.8度的步進電機(jī)的脈衝(chōng)當(dāng)量的1/655。
二:低頻特性不同
步進電(diàn)機在低速(sù)時易出現低頻振(zhèn)動(dòng)現象(xiàng)。振動頻(pín)率與負載情況和驅動器性能有關,一般認為振動頻率為電機空載起跳頻率的一半。這種由步進電機的工作原理所決定的低(dī)頻(pín)振動現象對(duì)於機器的正常運轉非(fēi)常不利。當步進電機工作在低速時,一般應采用阻尼技術來克服低頻振動現象,比如在電機上加阻尼器,或驅動器上(shàng)采用細分技(jì)術等(děng)。
交流伺服電機運轉非常平穩,即使在低速時也不會(huì)出現振動現象。交流伺服係統(tǒng)具有共振抑製功能,可涵蓋機械的剛性不足(zú),並且係(xì)統內(nèi)部具有頻率(lǜ)解析機能(fft),可檢測出機械的共振點,便於係(xì)統(tǒng)調整(zhěng)。
三:矩頻特性不同
步進電機的輸出力矩隨轉速升高而下降,且在(zài)較高轉速時會急劇下降,所以(yǐ)其高工作(zuò)轉速一般在300~600rpm。
交流伺服電機為恒力矩輸出,即在其額定轉速(一般為2000rpm或3000rpm)以內,都能輸出額(é)定轉矩,在額定轉速以上為恒功率輸出。
四:過載能力不同
步進電機一般不具有過載能(néng)力。交流伺服電機(jī)具(jù)有(yǒu)較強的(de)過載(zǎi)能力。以鬆下交(jiāo)流伺服係統為例,它具有速度過載和轉矩過載能力。其大轉(zhuǎn)矩為額定轉矩的三倍,可用於克服慣性負(fù)載在啟動瞬(shùn)間(jiān)的慣性力(lì)矩。步進電機因為沒有這種過載能力,在選型時為了克服這種慣性力矩,往(wǎng)往需要選取較大轉矩的電機,而機器在正(zhèng)常工作(zuò)期間又不需要那麽大的轉矩,便出現了力矩浪費的(de)現象。
五:運行性能不同
步進電機(jī)的控製為開環控製,啟動頻率過高(gāo)或負載過大易出現丟步或堵轉的現象,停止時轉速過高易出現過衝的現象,所以為保證其控(kòng)製精度,應處理好升、降速問題。交流伺服驅動係統為閉環控製,驅動(dòng)器可直接對電機編(biān)碼器反饋信(xìn)號進行采樣,內部(bù)構成位置環(huán)和(hé)速度環,一般不會出現步進電機的丟步或過衝(chōng)的現象,控製性能更為可靠。
六:速度影(yǐng)響性能不同
步進電機從靜止加速到工作轉速(一般為每分鍾幾百轉)需要200~400毫(háo)秒。交流伺服係統的加速性(xìng)能較(jiào)好(hǎo),以鬆下msma400w交流伺服電機為例,從靜止加速到其(qí)額定轉速3000rpm僅需幾毫(háo)秒,可用(yòng)於要求(qiú)快速啟停的控製場合。
如何選型?
1.如何正確選擇伺服電機和步進電機
主要視具體應用情況(kuàng)而定,簡單地說要確定:負載的性(xìng)質(zhì)(如水平還是垂直負載等),轉矩、慣量、轉速、精度、加減速等要求,上位(wèi)控製要(yào)求(qiú)(如對端口界麵和通訊方麵的要求),主(zhǔ)要控製方式是位置、轉矩還是速度方式。供電電(diàn)源(yuán)是直(zhí)流還是交流電(diàn)源,或電(diàn)池供電,電壓範圍。據此以(yǐ)確定電機和(hé)配用驅動器或控製器的型號。
2.如何配用步進電機驅動器?
根據電機的電流(liú),配用大於或等於此電流的(de)驅動器。如果需要低振動或(huò)高(gāo)精度時,可配用細分型(xíng)驅(qū)動器(qì)。對於大轉矩電機,盡可能用高電壓型驅動器,以獲得良好的高速性能。
3.2相和5相步進電機有何區別(bié),如何選擇?
2相電機(jī)成本低,但在低速時的震動較(jiào)大,高速時的力矩下降快。5相電機則振動較小(xiǎo),高(gāo)速性能好,比2相電機的(de)速度(dù)高30~50%,可在部分場合取代伺服電機。
何時選用直流伺服係統,它和(hé)交流伺(sì)服有何區別?
4.直流伺服(fú)電機分為有刷(shuā)和無刷電(diàn)機。
有刷電機成本低,結構簡單(dān),啟動(dòng)轉矩大,調速範圍寬,控製(zhì)容易,需要維護,但維護方便(換碳刷),產生電磁幹擾,對環境有要求。因(yīn)此(cǐ)它可以用於對成(chéng)本敏感的普通工業和民用場合。
無刷電機體積小,重量輕,出力大,響應快,速度高,慣量小,轉動平滑,力矩穩定(dìng)。控製複雜,容易實現智能化,其電子換相方式靈活,可以方波換相或正弦波換相。電(diàn)機免維護,效率很高,運(yùn)行溫度(dù)低,電磁輻射很小,長壽命,可用於各種環境。
交流伺服電機也是無刷電機,分為同(tóng)步和異步電機,目前運動(dòng)控製(zhì)中一般都用同步電機,它的功率範圍大,可以做(zuò)到很大的功率。大慣量,高轉動速度低,且隨著(zhe)功率增大而快速降低。因而適合(hé)做低速平穩運行的應用。
5.使用電機時要注意(yì)的問題
上電運行前(qián)要作如下檢查:
1)電源電壓(yā)是否合適(過(guò)壓很可能造成驅動模塊的損壞);對於直流輸入的+/-極性一定不能接錯(cuò),驅動控(kòng)製器(qì)上的電機型號或電流設定值是否合適(開始時不要太大);
2)控製信號線接牢靠,工(gōng)業現場要考慮屏蔽問題(如采用雙絞(jiǎo)線);
3)不(bú)要(yào)開始時就把需要接的線全接上(shàng),隻連成基本的係統,運行良好後,再逐步連(lián)接。
4)一定要搞清楚接地方法,還是采用浮空不接。
5)開始運(yùn)行的(de)半小時內要密切觀察電(diàn)機的狀態,如運動是否正常,聲音和溫升情況,發現問題立即停機調整。
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