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文檔簡介
1、交流伺服電機的工作原理伺服電機內(nèi)部的轉(zhuǎn)子是永磁鐵,驅(qū)動器控制的U/V/W三相電形成電磁場,轉(zhuǎn)子在此磁場的作用下轉(zhuǎn)動,同時電機自帶的編碼器反饋信號給驅(qū)動器,驅(qū)動器根據(jù)反饋值與目標值進行比較,調(diào)整轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動的角度。 伺服電機的精度決定于編碼器的精度(線數(shù))。4.什么是伺服電機?有幾種類型?工作特點是什么?答:伺服電動機又稱執(zhí)行電動機,在自動控制系統(tǒng)中,用作執(zhí)行元件,把所收到的電信號轉(zhuǎn)換成電動機軸 上的角位移或角速度輸出。分為直流和交流伺服電動機兩大類,其主要特點是,當信號電壓為零時無自轉(zhuǎn) 現(xiàn)象,轉(zhuǎn)速隨著轉(zhuǎn)矩的增加而勻速下降,請問交流伺服電機和無刷直流伺服電機在功能上有什么區(qū)別?答:交流伺服要好一些,
2、因為是正弦波控制,轉(zhuǎn)矩脈動小。直流伺服是梯形波。但直流伺服比較簡單,便 宜。永磁交流伺服電動機20世紀80年代以來,隨著集成電路、電力電子技術(shù)和交流可變速驅(qū)動技術(shù)的發(fā)展,永磁交流伺服驅(qū)動技 術(shù)有了突出的發(fā)展,各國著名電氣廠商相繼推出各自的交流伺服電動機和伺服驅(qū)動器系列產(chǎn)品并不斷完善 和更新。交流伺服系統(tǒng)已成為當代高性能伺服系統(tǒng)的主要發(fā)展方向,使原來的直流伺服面臨被淘汰的危機。90年代以后,世界各國已經(jīng)商品化了的交流伺服系統(tǒng)是采用全數(shù)字控制的正弦波電動機伺服驅(qū)動。交流伺 服驅(qū)動裝置在傳動領(lǐng)域的發(fā)展日新月異。永磁交流伺服電動機同直流伺服電動機比較,主要優(yōu)點有:無電刷和換向器,因此工作可靠,對維護和
3、保養(yǎng)要求低。定子繞組散熱比較方便。慣量小,易于提高系統(tǒng)的快速性。適應(yīng)于高速大力矩工作狀態(tài)。同功率下有較小的體積和重量。自從德國MANNESMANNRexroth公司的Indramat分部在1978年漢諾威貿(mào)易博覽會上正式推出MAC磁交流伺服電動機和驅(qū)動系統(tǒng),這標志著此種新一代交流伺服技術(shù)已進入實用化階段。到20世紀80年代中后期,各公司都已有完整的系列產(chǎn)品。整個伺服裝置市場都轉(zhuǎn)向了交流系統(tǒng)。早期的模擬系統(tǒng)在諸如零漂、 抗干擾、可靠性、精度和柔性等方面存在不足,尚不能完全滿足運動控制的要求,近年來隨著微處理器、新型數(shù)字信號處理器(DSP -:的向d+字二收才門111系統(tǒng);部分|汶 a : 沌呵為
4、將肌 人痛或掉.底財相、瑞H摟的水酒交就伺.心系箔.到目前為止,高性能的電伺服系統(tǒng)大多采用永磁同步型交流伺服電動機,控制驅(qū)動器多采用快速、準確定 位的全數(shù)字位置伺服系統(tǒng)。典型生產(chǎn)廠家如德國西門子、美國科爾摩根和日本松下及安川等公司。日本安川電機制作所推出的小型交流伺服電動機和驅(qū)動器,其中D系列適用于數(shù)控機床(最高轉(zhuǎn)速為1000r/min ,力矩為0.252.8N.m) , R系列適用于機器人 (最高轉(zhuǎn)速為 3000r/min ,力矩為0.0160.16N.m)。 之后又推出Mk F、S、H C、G六個系列。20世紀90年代先后推出了新的 D系列和R系列。由舊系列矩 形波驅(qū)動、8051單片機控制
5、改為正弦波驅(qū)動、80C 154CPUW門陣列芯片控制,力矩波動由24%降低到7%, 并提高了可靠性。這樣,只用了幾年時間形成了八個系列(功率范圍為0.056kW較完整的體系,滿足了工作機械、搬運機構(gòu)、焊接機械人、裝配機器人、電子部件、加工機械、印刷機、高速卷繞機、繞線機 等的不同需要。以生產(chǎn)機床數(shù)控裝置而著名的日本法奴克(Fanuc)公司,在20世紀80年代中期也推出了 S系列(13個規(guī)格)和L系列(5個規(guī)格)的永磁交流伺服電動機。L系列有較小的轉(zhuǎn)動慣量和機械時間常數(shù),適用于要求特別快速響應(yīng)的位置伺服系統(tǒng)。日本其他廠商,例如:三菱電動機( HC-KFS HC-MFS HC-SFS HC-RFS
6、 HC-UFS系列)、東芝精機(SM 系列)、大隈鐵工所(BL系列)、三洋電氣(BL系列)、立石電機(S系列)等眾多廠商也進入了永磁交 流伺服系統(tǒng)的競爭行列。德國力士樂公司(Rexroth )的Indramat分部的MAC(列交流伺服電動機共有 7個機座號92個規(guī)格。德國西門子(Siemens)公司的IFT5系列三相永磁交流伺服電動機分為標準型和短型兩大類,共 8個機座 號98種規(guī)格。據(jù)稱該系列交流伺服電動機與相同輸出力矩的直流伺服電動機IHU系列相比,重量只有后者的1/2,配套的晶體管脈寬調(diào)制驅(qū)動器 6SC61系歹U,最多的可供6個軸的電動機控制。德國寶石(BOSCH公司生產(chǎn)鐵氧體永磁的SD
7、系列(17個規(guī)格)和稀土永磁的 SE系列(8個規(guī)格)交流伺服電動機和Servodyn SM系列的驅(qū)動控制器。美國著名的伺服裝置生產(chǎn)公司 Gettys曾一度作為Gould 電子公司一個分部(Motion Control Divisio n),生產(chǎn)M600系列的交流伺服電動機和 A600系列的伺服驅(qū)動器。后合并到 AEG恢復(fù)了 Gettys名稱,推出A700全數(shù)字化的交流伺服系統(tǒng)。美國A-B (ALLEN-BRADLEY公司驅(qū)動分部生產(chǎn)1326型鐵氧體永磁交流伺服電動機和1391型交流PW晌服控制器。電動機包括 3個機座號共30個規(guī)格。.D. (Industrial Drives )是美國著名的科
8、爾摩根( Kollmorgen )的工業(yè)驅(qū)動分部,曾生產(chǎn) BR-210、BR -310、BR-510三個系列共41個規(guī)格的無刷伺服電動機和BDS建伺服驅(qū)動器。自1989年起推出了全新系列設(shè)計的攙鵝盜祗(Goldline )永磁交流伺服電動機,包括B (小慣量)、M (中慣量)和EB (防爆型)三大類,有10、20、40、60、80五種機座號,每大類有 42個規(guī)格,全部采用鉉鐵硼永磁材料,力矩范圍為 0.84111.2N.m,功率范圍為0.5415.7kW。配套的驅(qū)動器有 BDS4(模擬型)、BDS5(數(shù)字型、含位置控 制)和Smart Drive (數(shù)字型)三個系列,最大連續(xù)電流55A。Gol
9、dline系列代表了當代永磁交流伺服技術(shù)最新水平。愛爾蘭的Inland原為Kollmorgen在國外的一個分部,現(xiàn)合并到AEG以生產(chǎn)直流伺服電動機、直流力矩電動機和伺服放大器而聞名。生產(chǎn)BHT110。2200、3300三種機座號共17種規(guī)格的SmC冰磁交流伺服電動機和八種控制器。法國Alsthom集團在巴黎的Parvex工廠生產(chǎn)LC系列(長型)和 GC系列(短型)交流伺服電動機共14個規(guī)格,并生產(chǎn) AXODYN(列驅(qū)動器原蘇聯(lián)為數(shù)控機床和機器人伺服控制開發(fā)了兩個系列的交流伺服電動機。其中A By系列采用鐵氧體永磁,有兩個機座號,每個機座號有 3種鐵心長度,各有兩種繞組數(shù)據(jù),共 12個規(guī)格,連續(xù)
10、力矩范圍為 735N. m 2nBy系列采用稀土永磁,6個機座號17個規(guī)格,力矩范圍為0.1170N.m,配套的是3n 5型控制器。近年日本松下公司推出的全數(shù)字型 MINAS系列交流伺服系統(tǒng),其中永磁交流伺服電動機有 MSM朦列小慣量 型,功率從0.035k皿共18種規(guī)格;中慣量型有 MDMIA MGMA MFMAE個系列,功率從 0.754.5kW,共 23種規(guī)格,MHM粽列大慣量電動機的功率范圍從 0.55kW有7種規(guī)格。韓國三星公司近年開發(fā)的全數(shù)字永磁交流伺服電動機及驅(qū)動系統(tǒng),其中FAG膠流伺服電動機系列有 CSMCSMG CSMZ CSMD CSMF CSMS CSMH CSMN CS
11、M疹種型號,功率從 15W- 5kW現(xiàn)在常采用樗0時滯 蓬(Powerrate )這一綜合指標作為伺服電動機的品質(zhì)因數(shù),衡量對比各種交直流伺服電動機和步進電動機的動態(tài)響應(yīng)性能。功率變化率表示電動機連續(xù)(額定)力矩和轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動慣量之比。按功率變化率進行計算分析可知,永磁交流伺服電動機技術(shù)指標以美國I.D 的Goldline系列為最佳,德國Siemens的IFT5系列次之。1,如何正確選擇伺服電機和步進電機?主要視具體應(yīng)用情況而定,簡單地說要確定:負載的性質(zhì)(如水平還是垂直負載等),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
12、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)此以確定電機和配用 驅(qū)動器或控制器的型號。2,選擇步進電機還是伺服電機系統(tǒng)?其實,選擇什么樣的電機應(yīng)根據(jù)具體應(yīng)用情況而定,各有其特點。請見下表,自然明白。 步進電機系統(tǒng) 伺服電機系統(tǒng)力矩范圍 中小力矩(一般在 20Nm以下) 小中大,全范圍速度范圍 低(一般在2000RPM以下,大力矩電機小于 1000RPM)高(可達5000RPM )直流伺服電 機更可達12萬轉(zhuǎn)/分控制方式 主要是位置控制 多樣化智能化的控制方式,位置 魔速/轉(zhuǎn)矩方式平滑性低速時有振動(但用細分型驅(qū)動器則可明顯改善)好,運行平滑精度一般較低,細分型驅(qū)動時較高高(具體要看
13、反饋裝置的分辨率)矩頻特性高速時,力矩下降快 力矩特性好,特性較硬過載特性 過載時會失步 可310倍過載(短時)反饋方式 大多數(shù)為開環(huán)控制,也可接編碼器,防止失步閉環(huán)方式,編碼器反饋編碼器類型-光電型旋轉(zhuǎn)編碼器(增量型/絕對值型),旋轉(zhuǎn)變壓器型 響應(yīng)速度一般快耐振動好一般(旋轉(zhuǎn)變壓器型可耐振動)溫升運行溫度高一般維護性基本可以免維護較好價格低高3,如何配用步進電機驅(qū)動器?根據(jù)電機的電流,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,可配用細分型驅(qū)動 器。對于大轉(zhuǎn)矩電機,盡可能用高電壓型驅(qū)動器,以獲得良好的高速性能。4, 2相和5相步進電機有何區(qū)別,如何選擇?2相電機成本低,但在低速時
14、的震動較大,高速時的力矩下降快。5相電機則振動較小,高速性能好,比2相電機的速度高3050% ,可在部分場合取代伺服電機。5,何時選用直流伺服系統(tǒng),它和交流伺服有何區(qū)別?直流伺服電機分為有刷和無刷電機。有刷電機成本低,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,但維護方便(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。控制復(fù)雜,容 易實現(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(huán)境。交流伺
15、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(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)運行的應(yīng)用。6,使用電機時要注意的問題? 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(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(tǒng),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
16、運行的半小時內(nèi)要密切觀察電機的狀態(tài),如運動是否正常,聲音和溫升情況,發(fā)現(xiàn)問題立即停 機調(diào)整。7,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(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
17、動頻率是否太高,在啟動程序上是否設(shè)置了加速過程,最好從電機規(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)電機未固定好時,有時會出現(xiàn)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(dǎo) 致進入失步狀態(tài)。電機必須固定好。5)對于5相電機來說,相位接錯,電機也不能工作。8,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(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),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(xiàn)高速高精度的運動控制。如S加速、多軸插補等。9,用開關(guān)電源給步進和直流
18、電機系統(tǒng)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(guān)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(guān)電源的過載性能不好,會保護關(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。可以用常規(guī)的環(huán)形或R型變壓器變壓的直流電源。10,我想用 10V或420mA的直流電壓來控制步進電機,可以嗎? 可以,但需要另外的轉(zhuǎn)換模塊。11,我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(qū)動器控制?可以,需要配一個編碼器轉(zhuǎn)測速機信號模塊。12,伺服電機的碼盤部分可以拆開嗎?禁止拆開,因為碼盤內(nèi)的石英片很容易破裂,且進入灰塵后
19、,壽命和精度都將無法保證,需要專業(yè)人 員檢修。13,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(yè)設(shè)備很難安裝回原樣,電機的轉(zhuǎn)定子間的間隙無法保證。磁鋼材料的性能被破壞,甚至造成失磁,電機力矩大大下降。14,幾臺伺服電機可以作同步運行嗎?我們的產(chǎn)品是可以的。15,伺服控制器能夠感知外部負載的變化嗎?我們的產(chǎn)品是可以的,如遇到設(shè)定阻力時停止、返回或保持一定的推力跟進。16,可以將國產(chǎn)的驅(qū)動器或電機和國外優(yōu)質(zhì)的電機或驅(qū)動器配用嗎?原則上是可以的,但要搞清楚電機的技術(shù)參數(shù)后才能配用,否則會大大降低應(yīng)有的效果,甚至影響長期運行和壽命。最好向供應(yīng)商咨詢后再決定。17,使用大于額
20、定電壓值的直流電源電壓驅(qū)動電機安全嗎?正常來說這不是問題,只要電機在所設(shè)定的速度和電流極限值內(nèi)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(fā)生驅(qū)動器等故障。止匕外,必須保證電機符合驅(qū)動器的最小電感系數(shù)要求,而且還要確保所設(shè)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(shè)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(zhuǎn)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,如果電機大小的限制和性能的要求需要額外的轉(zhuǎn)矩及速度,過度驅(qū)動電機也是可以的,但會犧牲產(chǎn)品的
21、使用壽命。18,我如何為我的應(yīng)用選擇適當?shù)墓╇婋娫??推薦選擇電源電壓值比最大所需的電壓高10%-50%。此百分比因Kt, Ke,以及系統(tǒng)內(nèi)的電壓降而不同。驅(qū)動器的電流值應(yīng)該足夠傳送應(yīng)用所需的能量。記住驅(qū)動器的輸出電壓值與供電電壓不同,因此驅(qū)動器輸出電流也與輸入電流不相同。 為確定合適的供電電流, 需要計算此應(yīng)用所有的功率需求,再增加5%。按I = P/V公式計算即可得到所需電流值。19,對于伺服驅(qū)動器我可以選擇那種工作方式?請見下表(以下模式并不全部存在于所有型號的驅(qū)動器中)開環(huán)模式輸入命令電壓控制驅(qū)動器的輸出負載率。此模式用于無刷電機驅(qū)動器,和有刷電機驅(qū)動器的電壓模式相同。電壓模式輸入命令電
22、壓控制驅(qū)動器的輸出電壓。此模式用于有刷電機驅(qū)動器,和無刷電機驅(qū)動器的開環(huán)模式相同。電流模式(力矩模式)輸入命令電壓控制驅(qū)動器的輸出電流(力矩)。驅(qū)動器調(diào)整負載率以保持命令電流值。如果驅(qū)動器可以速度或位置環(huán)工作,一般都含有此模式。IR補償模式 輸入命令控制電機速度。IR補償模式可用于控制無速度反饋裝置電機的速度。驅(qū)動器會 調(diào)整負載率來補償輸出電流的變動。當命令響應(yīng)為線性時,在力矩擾動情況下,此模式的精度就比不 上閉環(huán)速度模式了。Hall速度模式 輸入命令電壓控制電機速度。 此模式利用電機上hall傳感器的頻率來形成速度閉環(huán)。由于hall傳感器的低分辨率,此模式一般不用于低速運動應(yīng)用。編碼器速度模
23、式輸入命令電壓控制電機速度。此模式利用電機上編碼器脈沖的頻率來形成速度閉環(huán)。 由于編碼器的高分辨率,此模式可用于各種速度的平滑運動控制。測速機模式輸入命令電壓控制電機速度。此模式利用電機上模擬測速機來形成速度閉環(huán)。由于直流測速機的電壓為模擬連續(xù)性,此模式適合很高精度的速度控制。當然,在低速情況下,它也容易受到干擾。模擬位置環(huán)模式(ANP模式)輸入命令電壓控制電機的轉(zhuǎn)動位置。這其實是一種在模擬裝置中提供位置反饋的變化的速度模式(如可調(diào)電位器、變壓器等)。在此模式下,電機速度正比于位置誤差。且具有更快速的響應(yīng)和更小的穩(wěn)態(tài)誤差。20,驅(qū)動器和系統(tǒng)如何接地?a.如果在交流電源和驅(qū)動器直流總線(如變壓器
24、)之間沒有隔離的話,不要將直流總線的非隔離端口或非隔離信號的地接大地,這可能會導(dǎo)致設(shè)備損壞和人員傷害。因為交流的公共電壓并不是對大地的,在直流總線地和大地之間可能會有很高的電壓。b.在多數(shù)伺服系統(tǒng)中,所有的公共地和大地在信號端是接在一起的。多種連接大地方式產(chǎn)生的地回路 很容易受噪音影響而在不同的參考點上產(chǎn)生電流。c.為了保持命令參考電壓的恒定,要將驅(qū)動器的信號地接到控制器的信號地。它也會接到外部電源的地,這將影響到控制器和驅(qū)動器的工作(如:編碼器的 5V電源)。d.屏蔽層接地是比較困難的,有幾種方法。正確的屏蔽接地處是在其電路內(nèi)部的參考電位點上。這個 點取決于噪聲源和接收是否同時接地,或者浮空
25、。要確保屏蔽層在同一個點接地使得地電流不會流過 屏蔽層。21,減速器為什么不能和電機正好相配在標準轉(zhuǎn)矩點?如果考慮到電機產(chǎn)生的經(jīng)過減速器的最大連續(xù)轉(zhuǎn)矩,許多減速比會遠遠超過減速器的轉(zhuǎn)矩等級。如果我們要設(shè)計每個減速器來匹配滿轉(zhuǎn)矩,減速器的內(nèi)部齒輪會有太多組合(體積較大、材料多)。這樣會使得產(chǎn)品價格高,且違反了產(chǎn)品的“高性能、小體積”原則。22,我如何選擇使用行星減速器還是正齒輪減速器?行星減速器一般用于在有限的空間里需要較高的轉(zhuǎn)矩時,即小體積大轉(zhuǎn)矩,而且它的可靠性和壽命都比正齒輪減速器要好。正齒輪減速器則用于較低的電流消耗,低噪音和高效率低成本應(yīng)用。部分伺服驅(qū)動器故障檢查方法參考 :現(xiàn)象可能原因
26、糾正方法示波器檢查驅(qū)動器的電流監(jiān)控輸出端時,發(fā)現(xiàn)它全為噪聲,無法讀出電流監(jiān)控輸出端沒有與交流電源相隔離(變壓器)可以用直流電壓表檢測觀察電機在一個方向上比另一個方向跑得快無刷電機的相位搞錯 檢測或查出正確的相位在不用于測t時,測試/偏差開關(guān)打在測試位置將測試/偏差開關(guān)打在偏差位置偏差電位器位置不正確重新設(shè)定電機失速速度反饋的極性搞錯可以嘗試以下方法:.如果可能,將位置反饋極性開關(guān)打到另一位置。(某些驅(qū)動器上可以).如使用測速機,將驅(qū)動器上的TACH+和TACH-對調(diào)接入。.如使用編碼器,將驅(qū)動器上的 ENC A和ENC B對調(diào)接入。.如在HALL速度模式下,將驅(qū)動器上的 HALL-1和HALL
27、-3對調(diào),再將Motor-A和Motor-B對調(diào)接 好。編碼器速度反饋時,編碼器電源失電檢查連接5V編碼器電源。確保該電源能提供足夠的電流。如使用外部電源,確保該電壓是對驅(qū)動器信號地的。LED燈是綠的,但是電機不動 一個或多個方向的電機禁止動作檢查+INHIBIT和-INHIBIT端口命令信號不是對驅(qū)動器信號地的將命令信號地和驅(qū)動器信號地相連上電后,驅(qū)動器的LED燈不亮 供電電壓太低,小于最小電壓值要求檢查并提高供電電壓當電機轉(zhuǎn)動時,LED燈閃爍HALL相位錯誤 檢查電機相位設(shè)定開關(guān)(60 /120 )是否正確。多數(shù)無 刷電機都是120相差。HALL傳感器故障 當電機轉(zhuǎn)動時檢測 Hall A,
28、 Hall B, Hall C 的電壓。電壓值應(yīng)該在5VDC和0之間LED燈始終保持紅色 存在故障原因:過壓、欠壓、短路、過熱、驅(qū)動器禁止、HALL無效23,何為負載率(duty cycle)?負載率(duty cycle)是指電機在每個工作周期內(nèi)的工作時間/ (工作時間+非工作時間)的比率。如果負載率低,就允許電機以 3倍連續(xù)電流短時間運行,從而比額定連續(xù)運行時產(chǎn)生更大的力量。24,標準旋轉(zhuǎn)電機的驅(qū)動電路可以用于直線電機嗎?一般都是可以的。你可以把直線電機就當作旋轉(zhuǎn)電機,如直線步進電機、有刷、無刷和交流直線電機。具體請向供應(yīng)商咨詢。25,直線電機是否可以垂直安裝,做上下運動?可以。根據(jù)用戶的
29、要求,垂直安裝時我們可以加裝動子滑塊平衡裝置或加裝導(dǎo)軌抱閘剎車。26,在同一個平臺上可以安裝多個動子嗎?可以。只要幾個動子之間不互相妨礙即可。27,是否可以將多個無刷電機的動子線圈安裝于同一個磁軌道上?可以。只要幾個動子之間不互相妨礙即可。AMS的直線電機是否可以用于特殊環(huán)境,如水濺、真空、潔凈室、輻射等環(huán)境? 可以提供。具體請與我們聯(lián)系。29,使用直線電機比滾珠絲桿的線性電機有何優(yōu)點?由于定子和動子之間沒有機械連接,所以消除了背隙、磨損、卡死問題,運動更加平滑。突出了更高 精度、高速度、高加速度、響應(yīng)快、運動平滑、控制精度高、可靠性好體積緊湊、外形高度低、長壽 命、免維護等特點。30,你們的
30、滑臺可以做多個組合一起使用嗎?是的??梢越M合為 XY, XZ, YZ, XYZ及其它靈活組合。伺服電機與步進電機性能比較步進電機是一種離散運動的裝置,它和現(xiàn)代數(shù)字控制技術(shù)有著本質(zhì)的聯(lián)系。在目前國內(nèi)的數(shù)字控制系 統(tǒng)中,步進電機的應(yīng)用十分廣泛。隨著全數(shù)字式交流伺服系統(tǒng)的出現(xiàn),交流伺服電機也越來越多地應(yīng)用于 數(shù)字控制系統(tǒng)中。為了適應(yīng)數(shù)字控制的發(fā)展趨勢,運動控制系統(tǒng)中大多采用步進電機或全數(shù)字式交流伺服 電機作為執(zhí)行電動機。雖然兩者在控制方式上相似(脈沖串和方向信號),但在使用性能和應(yīng)用場合上存 在著較大的差異?,F(xiàn)就二者的使用性能作一比較。一、控制精度不同兩相混合式步進電機步距角一般為3.6 、1.8
31、,五相混合式步進電機步距角一般為0.72 、0.36。也有一些高性能的步進電機步距角更小。如四通公司生產(chǎn)的一種用于慢走絲機床的步進電機,其步 距角為0.09 ;德國百格拉公司(BERGER LAHR生產(chǎn)的三相混合式步進電機其步距角可通過撥碼開關(guān)設(shè) 置為 1.8、0.9、0.72 、0.36 、0.18 、0.09 、0.072 、0.036 ,兼容了兩相和五相混合式步 進電機的步距角。交流伺服電機的控制精度由電機軸后端的旋轉(zhuǎn)編碼器保證。以松下全數(shù)字式交流伺服電機為例,對于帶標準2500線編碼器的電機而言,由于驅(qū)動器內(nèi)部采用了四倍頻技術(shù),其脈沖當量為 360。/10000=0.036 o對于帶1
32、7位編碼器的電機而言,驅(qū)動器每接收217=個脈沖電機轉(zhuǎn)一圈,即其脈沖當量為360。/=9.89秒。是步距角為1.8 的步進電機的脈沖當量的1/655 。二、低頻特性不同步進電機在低速時易出現(xiàn)低頻振動現(xiàn)象。振動頻率與負載情況和驅(qū)動器性能有關(guān),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頻振動現(xiàn)象對于機器的正常運轉(zhuǎn)非常 不利。當步進電機工作在低速時,一般應(yīng)采用阻尼技術(shù)來克服低頻振動現(xiàn)象,比如在電機上加阻尼器,或 驅(qū)動器上采用細分技術(shù)等。交流伺服電機運轉(zhuǎn)非常平穩(wěn),即使在低速時也不會出現(xiàn)振動現(xiàn)象。交流伺服系統(tǒng)具有共振抑制功能, 可涵蓋機械的剛性不足,并且系統(tǒng)內(nèi)部具有頻
33、率解析機能 (FFD,可檢測出機械的共振點,便于系統(tǒng)調(diào)整。三、矩頻特性不同步進電機的輸出力矩隨轉(zhuǎn)速升高而下降,且在較高轉(zhuǎn)速時會急劇下降,所以其最高工作轉(zhuǎn)速一般在300600RPM交流伺服電機為恒力矩輸出,即在其額定轉(zhuǎn)速(一般為2000RPM或3000RPM以內(nèi),都能輸出額定轉(zhuǎn)矩,在額定轉(zhuǎn)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力。交流伺服電機具有較強的過載能力。以松下交流伺服系統(tǒng)為例,它具 有速度過載和轉(zhuǎn)矩過載能力。其最大轉(zhuǎn)矩為額定轉(zhuǎn)矩的三倍,可用于克服慣性負載在啟動瞬間的慣性力矩。 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,往往需要選取較大轉(zhuǎn)矩的電機,而
34、機 器在正常工作期間又不需要那么大的轉(zhuǎn)矩,便出現(xiàn)了力矩浪費的現(xiàn)象。五、運行性能不同步進電機的控制為開環(huán)控制,啟動頻率過高或負載過大易出現(xiàn)丟步或堵轉(zhuǎn)的現(xiàn)象,停止時轉(zhuǎn)速過高易 出現(xiàn)過沖的現(xiàn)象,所以為保證其控制精度,應(yīng)處理好升、降速問題。交流伺服驅(qū)動系統(tǒng)為閉環(huán)控制,驅(qū)動 器可直接對電機編碼器反饋信號進行采樣,內(nèi)部構(gòu)成位置環(huán)和速度環(huán),一般不會出現(xiàn)步進電機的丟步或過 沖的現(xiàn)象,控制性能更為可靠。六、速度響應(yīng)性能不同步進電機從靜止加速到工作轉(zhuǎn)速(一般為每分鐘幾百轉(zhuǎn))需要200400毫秒。交流伺服系統(tǒng)的加速性能較 好,以松下MSMA 400W交流伺服電機為例,從靜止加速到其額定轉(zhuǎn)速3000RP就需幾毫秒,可
35、用于要求快速啟停的控制場合伺服電動機伺服電動機(或稱執(zhí)行電動機)是自動控制系統(tǒng)和計算裝置中廣泛應(yīng)用的一種執(zhí)行元件。其作用為把接受 的電信號轉(zhuǎn)換為電動機轉(zhuǎn)軸的角位移或角速度。按電流種類的不同,伺服電動機可分為直流和交流兩大類。一、交流伺服電動機1、結(jié)構(gòu)和原理交流伺服電動機的定子繞組和單相異步電動機相似,它的定子上裝有兩個在空間相差90。電角度的繞組, 即勵磁繞組和控制繞組。運行時勵磁繞組始終加上一定的交流勵磁電壓,控制繞組上則加大小或相位隨信 號變化的控制電壓。轉(zhuǎn)子的結(jié)構(gòu)形式籠型轉(zhuǎn)子和空心杯型轉(zhuǎn)子兩種?;\型轉(zhuǎn)子的結(jié)構(gòu)與一般籠型異步電動 機的轉(zhuǎn)子相同,但轉(zhuǎn)子做的細長,轉(zhuǎn)子導(dǎo)體用高電阻率的材料作成。
36、其目的是為了減小轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)動慣量, 增加啟動轉(zhuǎn)矩對輸入信號的快速反應(yīng)和克服自轉(zhuǎn)現(xiàn)象??招谋无D(zhuǎn)子交流伺服電動機的定子分為外定子和 內(nèi)定子兩部分。外定子的結(jié)構(gòu)與籠型交流伺服電動機的定子相同,鐵心槽內(nèi)放有兩相繞組??招谋无D(zhuǎn)子 由導(dǎo)電的非磁性材料(如鋁)做成薄壁筒形,放在內(nèi)、外定子之間。杯子底部固定于轉(zhuǎn)軸上,杯臂薄而輕, 厚度一般在0.2 0.8m項因而轉(zhuǎn)動慣量小,動作快且靈敏。交流伺服電動機的工作原理和單相異步電動機相似,LL是有固定電壓勵磁的勵磁繞組,LK是有伺服放大器供電的控制繞組,兩相繞組在空間相差90電角度。如果IL與Ik 的相位差為90 ,而兩相繞組的磁動勢幅值又相等,這種狀態(tài)稱為對稱狀
37、態(tài)。與單相異步電動機一樣,這時在氣隙中產(chǎn)生的合成磁場為一旋轉(zhuǎn) 磁場,其轉(zhuǎn)速稱為同步轉(zhuǎn)速。旋轉(zhuǎn)磁場與轉(zhuǎn)子導(dǎo)體相對切割,在轉(zhuǎn)子中產(chǎn)生感應(yīng)電流。轉(zhuǎn)子電流與旋轉(zhuǎn)磁 場相互作用產(chǎn)生轉(zhuǎn)矩,使轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)。如果改變加在控制繞組上的電流的大小或相位差,就破壞了對稱狀態(tài),使旋轉(zhuǎn)磁場減弱,電動機的轉(zhuǎn)速下降。電機的工作狀態(tài)越不對稱,總電磁轉(zhuǎn)矩就越小,當除去控制繞組上 信號電壓以后,電動機立即停止轉(zhuǎn)動。這是交流伺服電動機在運行上與普通異步電動機的區(qū)別。交流伺服電動機有以下三種轉(zhuǎn)速控制方式:(1)幅值控制控制電流與勵磁電流的相位差保持90不變,改變控制電壓的大小。(2) 相位控制控制電壓與勵磁電壓的大小,保持額定值不變,改變控制電壓的相位。(3)幅值一相位控制同時改變控制電壓幅值和相位。交流伺服電動機轉(zhuǎn)軸的轉(zhuǎn)向隨控制電壓相位的反相而改變。2工作特性和用途伺服電動機的工作特性是以機械特性和調(diào)節(jié)特性為表征。在控制電壓一定時,負載增加,轉(zhuǎn)速下降;它的調(diào)節(jié)特性是在負載一定時,控制電壓越高,轉(zhuǎn)速也越高。伺服
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