發(fā)布時間: 2019-09-23 點(diǎn)擊次數(shù): 1587次
伺服電機(jī)的一般結(jié)構(gòu)為三個閉環(huán)控制,即電流環(huán)、速度環(huán)和位置環(huán)。一般情況下,對于交流伺服驅(qū)動器,可通過對其內(nèi)部功能參數(shù)進(jìn)行人工設(shè)定而實(shí)現(xiàn)位置控制、速度控制、轉(zhuǎn)矩控制等多種功能。那么關(guān)于伺服電機(jī)有哪些需要知道的呢?
1如何正確選擇伺服電機(jī)和步進(jìn)電機(jī)?
答:主要視具體應(yīng)用情況而定,簡單地說要確定:負(fù)載的性質(zhì)(如水平還是垂直負(fù)載等),轉(zhuǎn)矩、慣量、轉(zhuǎn)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(zhuǎn)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(jù)此以確定電機(jī)和配用驅(qū)動器或控制器的型號。
2選擇步進(jìn)電機(jī)還是伺服電機(jī)系統(tǒng)?
答:其實(shí),選擇什么樣的電機(jī)應(yīng)根據(jù)具體應(yīng)用情況而定,各有其特點(diǎn)。
3如何配用步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動器?
答:根據(jù)電機(jī)的電流,配用大于或等于此電流的驅(qū)動器。如果需要低振動或高精度時,可配用細(xì)分型驅(qū)動器。對于大轉(zhuǎn)矩電機(jī),盡可能用高電壓型驅(qū)動器,以獲得良好的高速性能。
42相和5 相步進(jìn)電機(jī)有何區(qū)別,如何選擇?
答:2 相電機(jī)成本低,但在低速時的震動較大,高速時的力矩下降快。 5 相電機(jī)則振動較小,高速性能好,比 2 相電機(jī)的速度高30~50% ,可在部分場合取代伺服電機(jī)。
5何時選用直流伺服系統(tǒng),它和交流伺服有何區(qū)別?
答:直流伺服電機(jī)分為有刷和無刷電機(jī)。
有刷電機(jī)成本低,結(jié)構(gòu)簡單,啟動轉(zhuǎn)矩大,調(diào)速范圍寬,控制容易,需要維護(hù),但維護(hù)方便(換碳刷),產(chǎn)生電磁干擾,對環(huán)境有要求。因此它可以用于對成本敏感的普通工業(yè)和民用場合。
無刷電機(jī)體積小,重量輕,出力大,響應(yīng)快,速度高,慣量小,轉(zhuǎn)動平滑,力矩穩(wěn)定??刂茝?fù)雜,容易實(shí)現(xiàn)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(jī)免維護(hù),效率很高,運(yùn)行溫度低,電磁輻射很小,長壽命,可用于各種環(huán)境。
交流伺服電機(jī)也是無刷電機(jī),分為同步和異步電機(jī),目前運(yùn)動控制中一般都用同步電機(jī),它的功率范圍大,可以做到很大的功率。大慣量,高轉(zhuǎn)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(wěn)運(yùn)行的應(yīng)用。
6使用電機(jī)時要注意的問題?
答:上電運(yùn)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(qū)動模塊的損壞);對于直流輸入的 +/- 極性一定不能接錯,驅(qū)動控制器上的電機(jī)型號或電流設(shè)定值是否合適(開始時不要太大);
2)控制信號線接牢靠,工業(yè)現(xiàn)場要考慮屏蔽問題(如采用雙絞線);
3)不要開始時就把需要接的線全接上,只連成基本的系統(tǒng),運(yùn)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(yùn)行的半小時內(nèi)要密切觀察電機(jī)的狀態(tài),如運(yùn)動是否正常,聲音和溫升情況,發(fā)現(xiàn)問題立即停機(jī)調(diào)整。
7步進(jìn)電機(jī)啟運(yùn)行時有時還會失步,是什么問題?
進(jìn)電機(jī)啟動運(yùn)行時,有時動一下就不動了或原地來回動,運(yùn)行時有時還會失步,一般要考慮以下方面作檢查:
1)電機(jī)力矩是否足夠大,能否帶動負(fù)載,因此我們一般推薦用戶選型時要選用力矩比實(shí)際需要大50%~100% 的電機(jī),因?yàn)椴竭M(jìn)電機(jī)不能過負(fù)載運(yùn)行,哪怕是瞬間,都會造成失步,嚴(yán)重時停轉(zhuǎn)或不規(guī)則原地反復(fù)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(wěn)定導(dǎo)通,輸入的頻率是否過高,導(dǎo)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(qū)動器。
3)啟動頻率是否太高,在啟動程序上是否設(shè)置了加速過程,從電機(jī)規(guī)定的啟動頻率內(nèi)開始加速到設(shè)定頻率,哪怕加速時間很短,否則可能就不穩(wěn)定,甚至處于惰態(tài)。
4)電機(jī)未固定好時,有時會出現(xiàn)此狀況,則屬于正常。因?yàn)?,?shí)際上此時造成了電機(jī)的強(qiáng)烈共振而導(dǎo)致進(jìn)入失步狀態(tài)。電機(jī)必須固定好。
5)對于 5 相電機(jī)來說,相位接錯,電機(jī)也不能工作。
8我想通過通訊方式直接控制伺服電機(jī),可以嗎?
可以的,也比較方便,只是速度問題,用于對響應(yīng)速度要求不太高的應(yīng)用。如果要求快速的響應(yīng)控制參數(shù),用伺服運(yùn)動控制卡,一般它上面有DSP 和高速度的邏輯處理電路,以實(shí)現(xiàn)高速高精度的運(yùn)動控制。如 S 加速、多軸插補(bǔ)等。
9用開關(guān)電源給步進(jìn)和直流電機(jī)系統(tǒng)供電好不好?
一般不要,特別是大力矩電機(jī),除非選用比需要的功率大一倍以上的開關(guān)電源。因?yàn)?,電機(jī)工作時是大電感型負(fù)載,會對電源端形成瞬間的高壓。而開關(guān)電源的過載性能不好,會保護(hù)關(guān)斷,且其精密的穩(wěn)壓性能又不需要,有時可能造成開關(guān)電源和驅(qū)動器的損壞??梢杂贸R?guī)的環(huán)形或R 型變壓器變壓的直流電源。
10用±10V或4~20mA的直流電壓來控制步進(jìn)電機(jī),可以嗎?
可以,但需要另外的轉(zhuǎn)換模塊。
11有一個的伺服電機(jī)帶編碼器反饋,可否用只帶測速機(jī)口的伺服驅(qū)動器控制?
可以,需要配一個編碼器轉(zhuǎn)測速機(jī)信號模塊。
12伺服電機(jī)的碼盤部分可以拆開嗎?
禁止拆開,因?yàn)榇a盤內(nèi)的石英片很容易破裂,且進(jìn)入灰塵后,壽命和精度都將無法保證,需要專業(yè)人員檢修。
13步進(jìn)和伺服電機(jī)可以拆開檢修或改裝嗎?
不要,讓廠家去做,拆開后沒有專業(yè)設(shè)備很難安裝回原樣,電機(jī)的轉(zhuǎn)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(jī)力矩大大下降。
14伺服控制器能夠感知外部負(fù)載的變化嗎?
如遇到設(shè)定阻力時停止、返回或保持一定的推力跟進(jìn)。
15可以將國產(chǎn)的驅(qū)動器或電機(jī)和國外的電機(jī)或驅(qū)動器配用嗎?
原則上是可以的,但要搞清楚電機(jī)的技術(shù)參數(shù)后才能配用,否則會大大降低應(yīng)有的效果,甚至影響長期運(yùn)行和壽命。向供應(yīng)商咨詢后再決定。
16使用大于額定電壓值的直流電源電壓驅(qū)動電機(jī)安全嗎?
正常來說這不是問題,只要電機(jī)在所設(shè)定的速度和電流極限值內(nèi)運(yùn)行。因?yàn)殡姍C(jī)速度與電機(jī)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(fā)生驅(qū)動器等故障。