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阳信电工培训学校,如何选择伺服电机,步进电机 如何配用步进电机驱动器及伺服电机

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  • 2019-08-10 12:03
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阳信电工培训学校,如何选择伺服电机,步进电机 如何配用步进电机驱动器及伺服电机

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文章前言:
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文章内容: 中国电工网讯:

1,如何正确选择伺服电机和步进电机?
主要视具体应用情况而定,简单地说要确定:负载的性质(如水平还是垂直负载等),转矩、惯量、转速、精度、加减速等要求,上位控制要求(如对端口界面和通讯方面的要求),主要控制方式是位置、转矩还是速度方式。供电电源是直流还是交流电源,或电池供电,电压范围。据此以确定电机和配用驱动器或控制器的型号。

2,选择步进电机还是伺服电机系统?
其实,选择什么样的电机应根据具体应用情况而定,各有其特点。请见下表,自然明白。
步进电机系统 伺服电机系统
力矩范围 中小力矩(一般在20Nm以下) 小中大,全范围
速度范围 低(一般在2000RPM以下,大力矩电机小于1000RPM) 高(可达5000RPM),直流伺服电机更可达1~2万转/分
控制方式 主要是位置控制 多样化智能化的控制方式,位置/转速/转矩方式
平滑性 低速时有振动(但用细分型驱动器则可明显改善) 好,运行平滑
精度 一般较低,细分型驱动时较高 高(具体要看反馈装置的分辨率)
矩频特性 高速时,力矩下降快 力矩特性好,特性较硬
过载特性 过载时会失步 可3~10倍过载(短时)
反馈方式 大多数为开环控制,也可接编码器,防止失步 闭环方式,编码器反馈
编码器类型 - 光电型旋转编码器(增量型/绝对值型),旋转变压器型
响应速度 一般 快
耐振动 好 一般(旋转变压器型可耐振动)
温升 运行温度高 一般
维护性 基本可以免维护 较好
价格 低 高

3,如何配用步进电机驱动器?
根据电机的电流,配用大于或等于此电流的驱动器。如果需要低振动或高精度时,可配用细分型驱动器。对于大转矩电机,尽可能用高电压型驱动器,以获得良好的高速性能。

4.何为步进电机控制器?

步进电机控制器是一种能够发出均匀脉冲信号的电子产品,它发出的信号进入步进电机驱动器后,会由驱动器转换成步进电机所需要的强电流信号,带动步进电机运转。步进电机控制器能够准确的控制步进电机转过每一个角度。

驱动器说接收的是脉冲信号,每收到一个脉冲,驱动器会带动电机转过一个固定的角度,这因为这个特点,步进电机才会被广泛的应用到现在的各个行业里。

5,2相和5相步进电机有何区别,如何选择?
2相电机成本低,但在低速时的震动较大,高速时的力矩下降快。5相电机则振动较小,高速性能好,比2相电机的速度高30~50%,可在部分场合取代伺服电机。

6,何时选用直流伺服系统,它和交流伺服有何区别?
直流伺服电机分为有刷和直流无刷电机。
有刷电机成本低,结构简单,启动转矩大,调速范围宽,控制容易,需要维护,但维护方便(换碳刷),产生电磁干扰,对环境有要求。因此它可以用于对成本敏感的普通工业和民用场合。
直流无刷电机体积小,重量轻,出力大,响应快,速度高,惯量小,转动平滑,力矩稳定。控制复杂,容易实现智能化,其电子换相方式灵活,可以方波换相或正弦波换相。电机免维护,效率很高,运行温度低,电磁辐射很小,长寿命,可用于各种环境。
交流伺服电机也是无刷电机,分为同步和异步电机,目前运动控制中一般都用同步电机,它的功率范围大,可以做到很大的功率。大惯量,较高转动速度低,且随着功率增大而快速降低。因而适合做低速平稳运行的应用。

7,步进电机启动运行时,有时动一下就不动了或原地来回动,运行时有时还会失步,是什么问题?
一般要考虑以下方面作检查:
1)电机力矩是否足够大,能否带动负载,因此我们一般推荐用户选型时要选用力矩比实际需要大50%~100%的电机,因为步进电机不能过负载运行,哪怕是瞬间,都会造成失步,严重时停转或不规则原地反复动。
2)上位控制器来的输入走步脉冲的电流是否够大(一般要>10mA),以使光耦稳定导通,输入的频率是否过高,导致接收不到,如果上位控制器的输出电路是CMOS电路,则也要选用CMOS输入型的驱动器。
3)启动频率是否太高,在启动程序上是否设置了加速过程,较好从电机规定的启动频率内开始加速到设定频率,哪怕加速时间很短,否则可能就不稳定,甚至处于惰态。
4)电机未固定好时,有时会出现此状况,则属于正常。因为,实际上此时造成了电机的强烈共振而导致进入失步状态。电机必须固定好。
5)对于5相电机来说,相位接错,电机也不能工作。

8, 我想通过通讯方式直接控制伺服电机,可以吗?
可以的,也比较方便,只是速度问题,用于对响应速度要求不太高的应用。如果要求快速的响应控制参数,较好用伺服运动控制卡,一般它上面有DSP和高速度的逻辑处理电路,以实现高速高精度的运动控制。如S加速、多轴插补等。

9, 用开关电源给步进和直流电机系统供电好不好?
一般较好不要,特别是大力矩电机,除非选用比需要的功率大一倍以上的开关电源。因为,电机工作时是大电感型负载,会对电源端形成瞬间的高压。而开关电源的过载性能不好,会保护关断,且其精密的稳压性能又不需要,有时可能造成开关电源和驱动器的损坏。可以用常规的环形或R型变压器变压的直流电源。

10,我想用±10V或4~20mA的直流电压来控制步进电机,可以吗?
可以,但需要另外的转换模块。

11,我有一个的伺服电机带编码器反馈,可否用只带测速机口的伺服驱动器控制?
可以,需要配一个编码器转测速机信号模块。

12, 伺服电机的码盘部分可以拆开吗?
禁止拆开,因为码盘内的石英片很容易破裂,且进入灰尘后,寿命和精度都将无法保证,需要专业人员检修。

13,步进电机和伺服电机可以拆开检修或改装吗?
不要,较好让厂家去做,拆开后没有专业设备很难安装回原样,电机的转定子间的间隙无法保证。磁钢材料的性能被破坏,甚至造成失磁,电机力矩大大下降。

14,几台伺服电机可以作同步运行吗?
我们的产品是可以的。

15,伺服电机控制器能够感知外部负载的变化吗?
我们的产品是可以的,如遇到设定阻力时停止、返回或保持一定的推力跟进。

16,可以将国产的驱动器或电机和国外优质的电机或驱动器配用吗?
原则上是可以的,但要搞清楚电机的技术参数后才能配用,否则会大大降低应有的效果,甚至影响长期运行和寿命。较好向供应商咨询后再决定。


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(整理:电工培训学校)


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