作者: 深圳市日弘忠信實業有限責任公司發表時間:2019-10-18 16:15:58瀏覽量:1471【小中大】
電動伺服系統的一般結構為三個閉環控制,即電流環、速度環和位置環。一般情況下,對于交流伺服驅動器,可通過對其內部功能參數進行人工設定而實現位置控制、速度控制、轉矩控制等多種功能。
那么我們就通過以下幾個問題來解決大家的疑惑。
1.如何正確選擇伺服電機和步進電機?
答:主要視具體應用情況而定,簡單地說要確定:負載的性質(如水平還是垂直負載等),轉矩、慣量、轉速、精度、加減速等要求,上位控制要求(如對端口界面和通訊方面的要求),主要控制方式是位置、轉矩還是速度方式。供電電源是直流還是交流電源,或電池供電,電壓范圍。據此以確定電機和配用驅動器或控制器的型號。
2.選擇步進電機還是伺服電機系統?
答:其實,選擇什么樣的電機應根據具體應用情況而定,各有其特點。
3.如何配用步進電機驅動器?
答:根據電機的電流,配用大于或等于此電流的驅動器。如果需要低振動或高精度時,可配用細分型驅動器。對于大轉矩電機,盡可能用高電壓型驅動器,以獲得良好的高速性能。
4.何時選用直流伺服系統,它和交流伺服有何區別?
答:直流伺服電機分為有刷和無刷電機。
有刷電機成本低,結構簡單,啟動轉矩大,調速范圍寬,控制容易,需要維護,但維護方便(換碳刷),產生電磁干擾,對環境有要求。因此它可以用于對成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。控制復雜,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。電機免維護,效率很高,運行溫度低,電磁輻射很小,長壽命,可用于各種環境。
交流伺服電機也是無刷電機,分為同步和異步電機,目前運動控制中一般都用同步電機,它的功率范圍大,可以做到很大的功率。大慣量,最高轉動速度低,且隨著功率增大而快速降低。因而適合做低速平穩運行的應用。
5.使用伺服電機時要注意的問題?
答:上電運行前要作如下檢查:
1) 電源電壓是否合適(過壓很可能造成驅動模塊的損壞);對于直流輸入的 +/- 極性一定不能接錯,驅動控制器上的電機型號或電流設定值是否合適(開始時不要太大);
2) 控制信號線接牢靠,工業現場最好要考慮屏蔽問題(如采用雙絞線);
3) 不要開始時就把需要接的線全接上,只連成最基本的系統,運行良好后,再逐步連接。
4) 一定要搞清楚接地方法,還是采用浮空不接。
5) 開始運行的半小時內要密切觀察電機的狀態,如運動是否正常,聲音和溫升情況,發現問題立即停機調整。
6.步進電機啟動運行時,有時動一下就不動了或原地來回動,運行時有時還會失步,是什么問題?
一般要考慮以下方面作檢查:
1) 電機力矩是否足夠大,能否帶動負載,因此我們一般推薦用戶選型時要選用力矩比實際需要大 50%~100% 的電機,因為步進電機不能過負載運行,哪怕是瞬間,都會造成失步,嚴重時停轉或不規則原地反復動。
2) 上位控制器來的輸入走步脈沖的電流是否夠大(一般要 >10mA ),以使光耦穩定導通,輸入的頻率是否過高,導致接收不到,如果上位控制器的輸出電路是CMOS 電路,則也要選用 CMOS 輸入型的驅動器。
4) 電機未固定好時,有時會出現此狀況,則屬于正常。因為,實際上此時造成了電機的強烈共振而導致進入失步狀態。電機必須固定好。
7.我想通過通訊方式直接控制伺服電機,可以嗎?
可以的,也比較方便,只是速度問題,用于對響應速度要求不太高的應用。如果要求快速的響應控制參數,最好用伺服運動控制卡,一般它上面有DSP 和高速度的邏輯處理電路,以實現高速高精度的運動控制。如 S 加速、多軸插補等。
8.用開關電源給步進和直流電機系統供電好不好?
一般最好不要,特別是大力矩電機,除非選用比需要的功率大一倍以上的開關電源。因為,電機工作時是大電感型負載,會對電源端形成瞬間的高壓。而開關電源的過載性能不好,會保護關斷,且其精密的穩壓性能又不需要,有時可能造成開關電源和驅動器的損壞。可以用常規的環形或R 型變壓器變壓的直流電源。
9.想用±10V或4~20mA的直流電壓來控制步進電機,可以嗎?
可以,但需要另外的轉換模塊。
10.有一個的伺服電機帶編碼器反饋,可否用只帶測速機口的伺服驅動器控制?
可以,需要配一個編碼器轉測速機信號模塊。
11.伺服電機的碼盤部分可以拆開嗎?
禁止拆開,因為碼盤內的石英片很容易破裂,且進入灰塵后,壽命和精度都將無法保證,需要專業人員檢修。
12、步進和伺服電機可以拆開檢修或改裝嗎?
不要,最好讓廠家去做,拆開后沒有專業設備很難安裝回原樣,電機的轉定子間的間隙無保證。磁鋼材料的性能被破壞,甚至造成失磁,電機力矩大大下降。
13、伺服控制器能夠感知外部負載的變化嗎?
如遇到設定阻力時停止、返回或保持一定的推力跟進。
14、可以將國產的驅動器或電機和國外優質的電機或驅動器配用嗎?
原則上是可以的,但要搞清楚電機的技術參數后才能配用,否則會大大降低應有的效果,甚至影響長期運行和壽命。最好向供應商咨詢后再決定。
15、使用大于額定電壓值的直流電源電壓驅動電機安全嗎?
正常來說這不是問題,只要電機在所設定的速度和電流極限值內運行。因為電機速度與電機線電壓成正比,因此選擇某種電源電壓不會引起過速,但可能發生驅動器等故障。
此外,必須保證電機符合驅動器的最小電感系數要求,而且還要確保所設定的電流極限值小于或等于電機的額定電流。
事實上,如果你能在你設計的裝置中讓電機跑地比較慢的話 ( 低于額定電壓 ) ,這是很好的。
以較低的電壓 ( 因此比較低的速度 ) 運行會使得電刷運轉反彈較少,而且電刷 / 換向器磨損較小,比較低的電流消耗和比較長的電機壽命。
另一方面,如果電機大小的性能的要求需要額外的轉矩及速度,過度驅動電機也是可以的,但會犧牲產品的使用壽命。
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