歡迎來到深圳星火自動化科技有限公司官網(wǎng),深圳電機驅(qū)動器廠家主要研發(fā)、性價比高電機驅(qū)動器、伺服電機驅(qū)動器、步進電機、步進電機驅(qū)動器等產(chǎn)品。
步進電機驅(qū)動器發(fā)熱怎么處理,首先需要判定是否為異常發(fā)熱。
一般來講以下幾種情況為異常發(fā)熱:
1、驅(qū)動器溫度迅速上升,從上電開始運行到溫度上升到超過60度只有幾分鐘時間,這種情況基本幾乎可以肯定為異常發(fā)熱
這種情況的步進電機驅(qū)動器發(fā)熱原因有以下幾點:
一是線路短路,導致的溫度迅速上升,如果是線路短路那么應(yīng)該迅速關(guān)閉電源,然后反復檢查系統(tǒng)接線是否正確,這種情況極易損壞設(shè)備,應(yīng)當極力避免;
二是步進電機一直處于高震動的工作狀況,這種異常的工作狀況同樣會使步進電機驅(qū)動器處于異常工作狀態(tài),從而導致發(fā)熱,步進電機通常存在共振區(qū)間,機構(gòu)不同,共振的速度不同,所以步進電機需要根據(jù)機構(gòu)調(diào)整驅(qū)動器細分等參數(shù),根據(jù)實際工況避免步進電機共振點,讓電機處于平穩(wěn)工裝狀態(tài);
三是步進電機一直處于超負荷的工作狀態(tài),由于扭矩計算不準確,使得步進電機一直工作在一個臨界負荷的狀態(tài),也會使步進電機驅(qū)動器異常發(fā)熱,步進電機特性是轉(zhuǎn)速不同輸出扭矩不同,我們在對步進電機及驅(qū)動器選型時,電機扭矩一定需要留出足夠的余量,盡量不要讓電機處于臨界負荷運行狀態(tài)。
2、步進電機驅(qū)動器發(fā)熱怎么處理,步進電機驅(qū)動器異常發(fā)熱是在工作一段時間之后才出現(xiàn),剛開始工作時系統(tǒng)一切正常,但一段時間之后出現(xiàn)步進電機驅(qū)動器發(fā)熱嚴重甚至損壞的情況
這種情況的步進電機驅(qū)動器發(fā)熱原因有以下幾點:
一是步進電機驅(qū)動器驅(qū)動電流設(shè)置不合理,驅(qū)動電流設(shè)置過大或是設(shè)置過小,都有可能導致驅(qū)動器的異常發(fā)熱,由于這個原因?qū)е碌陌l(fā)熱一般不易察覺,在設(shè)備剛開始運行時,并不會看到任何現(xiàn)象,似乎一切都是正常的,只有在設(shè)備長期運行后這個故障才會以發(fā)熱的現(xiàn)象體現(xiàn)出來,所以步進電機驅(qū)動器設(shè)置的電流需要盡量設(shè)置為步進電機的額定電流;此外,盡量選擇有電流自動調(diào)節(jié)功能的步進電機驅(qū)動器,電機在工作時以額定電流進行工作,當電機處于待機狀態(tài)時,電流會自動衰減為較小值。
二是在使大功率電機時,即使處于正常工作狀態(tài)發(fā)熱也會比較嚴重,如果沒做散熱處理同樣會使步進電機驅(qū)動器發(fā)熱嚴重,甚至會燒毀設(shè)備。步進電機驅(qū)動器發(fā)熱怎么處理,常規(guī)的散熱處理方法有以下兩種,一可以將電機及驅(qū)動器安裝到合適的散熱架上,與電機及驅(qū)動器直接接觸的安裝板或支架對散熱有很大影響,支架最好選擇導熱性能良好的鋁合金材質(zhì)。二保證電機及驅(qū)動器處于空氣流通良好的環(huán)境,有條件可以加扇熱風扇
深圳星火自動化科技有限公司,總部位于高新產(chǎn)業(yè)云集的深圳市寶安區(qū),在北京設(shè)有分公司和生產(chǎn)基地,在無錫、青島、汕頭、瀏陽等地設(shè)有辦事處或分支機構(gòu)。星火自動化定位于運動控制類產(chǎn)品的研發(fā)、生產(chǎn)與銷售,主要產(chǎn)品為“STD系列”的數(shù)字式步進電機驅(qū)動器、伺服電機驅(qū)動器、步進電機、專用數(shù)控系統(tǒng)等,產(chǎn)品廣泛應(yīng)用于數(shù)控機床、醫(yī)療設(shè)備、紡織印刷、雕刻機、激光打標機、激光內(nèi)雕機、電子設(shè)備、剝線機、包裝機械、廣告設(shè)備、貼標機、恒速應(yīng)用、機器人等多個行業(yè)。
STC258M是基于DSP控制的兩相閉環(huán)步進電機驅(qū)動器。閉環(huán)步進控制系統(tǒng)是利用閉環(huán)步進 電機的編碼器,實現(xiàn)位置閉環(huán)。相對于常規(guī)開環(huán)控制系統(tǒng),閉環(huán)控制系統(tǒng)徹底克服了開環(huán)系統(tǒng) 容易丟步的問題,同時也能明顯提升電機的高速性能、降低電機的發(fā)熱程度和減小電機的振動, 從而提升機器的加工速度和精度以及降低機器的能耗。此外,在電機連續(xù)過載時,驅(qū)動器會輸 出報警信號,具有與交流伺服系統(tǒng)同樣的可靠性。
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運動控制器控制伺服電機通常采用兩種指令方式:
1、數(shù)字脈沖
這種方式與步進電機的控制方式類似,運動控制器給伺服驅(qū)動器發(fā)送“脈沖/方向”或“CW/CCW”類型的脈沖指令信號;伺服驅(qū)動器工作在位置控制模式,位置閉環(huán)由伺服驅(qū)動器完成。日系伺服和國產(chǎn)伺服產(chǎn)品大都采用這種模式。其優(yōu)點是系統(tǒng)調(diào)試簡單,不易產(chǎn)生干擾,但缺點是伺服系統(tǒng)響應(yīng)稍慢。
2、模擬信號
這種方式下,運動控制系統(tǒng)給伺服驅(qū)動器發(fā)送+/-10V的模擬電壓指令,同時接收來自電機編碼器或直線光柵等位置檢測元件的位置反饋信號;伺服驅(qū)動器工作在速度控制模式,位置閉環(huán)由運動控制器完成。歐美的伺服產(chǎn)品大多采用這種工作模式。其優(yōu)點是伺服響應(yīng)快,但缺點是對現(xiàn)場干擾較敏感,調(diào)試稍復雜。
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步進電機的運行性能與它的步進驅(qū)動器有密切的聯(lián)系,可以通過驅(qū)動技術(shù)的改進來克服步進電機的缺點。相對于其他的驅(qū)動方式,細分驅(qū)動方式不僅可以減小步進電機的步距角,提高分辨率,而且可以減少或消除低頻振動,使電機運行更加平穩(wěn)均勻。
總體來說,細分驅(qū)動的控制效果最好。因為常用低端步進電機伺服系統(tǒng)沒有編碼器反饋,所以隨著電機速度的升高其內(nèi)部控制電流相應(yīng)減小,從而造成丟步現(xiàn)象。所以在速度和精度要求不高的領(lǐng)域,其應(yīng)用非常廣泛
細分驅(qū)動精度高,細分是驅(qū)動器將上級裝置發(fā)出的每個脈沖按驅(qū)動器設(shè)定的細分系數(shù)分成系數(shù)個脈沖輸出,比喻步進電機每轉(zhuǎn)一圈為200個脈沖,如果步進電機驅(qū)動器細分為32,那么步進電機驅(qū)動器需要輸出6400個脈沖步進電機才轉(zhuǎn)一圈。通常細分有2、4、8、16、32、62、128、256、512....
在國外,對于步進系統(tǒng),主要采用二相混合式步進電機及相應(yīng)的細分驅(qū)動器。但在國內(nèi),廣大用戶對“細分”還不是特別了解,有的只是認為,細分是為了提高精度,其實不然,細分主要是改善電機的運行性能。
現(xiàn)說明如下:步進電機的細分控制是由驅(qū)動器精確控制步進電機的相電流來實現(xiàn)的,以二相電機為例,假如電機的額定相電流為3A,如果使用常規(guī)驅(qū)動器(如常用的恒流斬波方式)驅(qū)動該電機,電機每運行一步,其繞組內(nèi)的電流將從0突變?yōu)?A或從3A突變到0,相電流的巨大變化,必然會引起電機運行的振動和噪音。
如果使用細分驅(qū)動器,在10細分的狀態(tài)下驅(qū)動該電機,電機每運行一微步,其繞組內(nèi)的電流變化只有0.3A而不是3A,且電流是以正弦曲線規(guī)律變化,這樣就大大的改善了電機的振動和噪音,因此,在性能上的優(yōu)點才是細分的真正優(yōu)點。由于細分驅(qū)動器要精確控制電機的相電流,所以對步進電機驅(qū)動器要有相當高的技術(shù)要求和工藝要求,成本亦會較高。
注意,國內(nèi)有一些驅(qū)動器采用“平滑”來取代細分,有的亦稱為細分,但這不是真正的細分,望廣大用戶一定要分清兩者的本質(zhì)不同:
1.“平滑”并不精確控制電機的相電流,只是把電流的變化率變緩一些,所以“平滑”并不產(chǎn)生微步,而細分的微步是可以用來精確定位的。
2.電機的相電流被平滑后,會引起電機力矩的下降,而細分控制不但不會引起電機力矩的下降,相反,力矩會有所增加。
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STC245M是基于ARM 控制的兩相閉環(huán)步進電機驅(qū)動器。閉環(huán)步進控制系統(tǒng)是利用閉環(huán)步進電機的編碼器,實現(xiàn)位置閉環(huán)。相對于常規(guī)開環(huán)控制系統(tǒng),閉環(huán)控制系統(tǒng)徹底克服了開環(huán)系統(tǒng)容易丟步的問題,同時也能明顯提升電機的高速性能、降低電機的發(fā)熱程度和減小電機的振動,從而提升機器的加工速度和精度以及降低機器的能耗。此外,在電機連續(xù)過載時,驅(qū)動器會輸出報警信號,具有與交流伺服系統(tǒng)同樣的可靠性。
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剎車電機是家族中較為大塊的一位成員,不跟其他減速機一樣是為輔助其他的機器所使用,剎車電機則是種動力傳達機構(gòu),利用齒輪的速度轉(zhuǎn)換器,將電機(馬達)的回轉(zhuǎn)數(shù)減速到所要的回轉(zhuǎn)數(shù),并得到較大轉(zhuǎn)矩的機構(gòu)。不管在傳動領(lǐng)域還是減速領(lǐng)域應(yīng)用的都相當?shù)膹V泛,在各式機械的傳動系統(tǒng)中都可以見到它的蹤跡,從交通工具的船舶、汽車、機車,建筑用的重型機具,機械工業(yè)所用的加工機具及自動化生產(chǎn)設(shè)備,到日常生活中常見的家電,鐘表等等。
我們都知道減速機的作用主要是降速同時提高輸出扭矩,扭矩輸出比例按電機輸出乘減速比,但要注意不能超出減速機額定扭矩;速同時降低了負載的慣量,慣量的減少為減速比的平方。大家可以看一下一般電機都有一個慣量數(shù)值。這兩點都是減速機的通用特點,那么剎車電機又有什么優(yōu)勢來站住減速機家族中前列的位置呢?首先,剎車電機基本結(jié)構(gòu)主要由傳動零件蝸輪蝸桿、軸、軸承、箱體及其附件所構(gòu)成。可分為有三大基本結(jié)構(gòu)部:箱體、蝸輪蝸桿、軸承與軸組合。箱體是剎車電機中所有配件的基座,是支承固定軸系部件、保證傳動配件正確相對位置并支撐作用在減速機上荷載的重要配件。蝸輪蝸桿主要作用傳遞兩交錯軸之間的運動和動力,軸承與軸主要作用是動力傳遞、運轉(zhuǎn)并提高效率。他的部件分為:外殼、蝸桿、蝸輪、油蓋、端蓋、油封、放油螺塞和油標蓋。剎車電機在符合國家標準GB10085-88圓柱蝸輪蝸桿參數(shù)基礎(chǔ)之上,吸取國內(nèi)外先進科技,獨具新穎的"方箱型"外形結(jié)構(gòu),箱體外形美觀,以優(yōu)質(zhì)鋁合金壓鑄而成。
剎車電機已廣泛應(yīng)用于各類行業(yè)生產(chǎn)工藝裝備的機械減速裝置,是目前現(xiàn)代工業(yè)裝備實現(xiàn)大扭矩、大速比低噪音、高穩(wěn)定機械減速傳動控制裝置的最佳選擇
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絲桿步進電機采用一根螺桿和螺母相嚙合,采取某種方法防止螺桿螺母相對轉(zhuǎn)動,從而使螺桿軸向移動。
絲桿步進電機有哪些優(yōu)勢?
1.絲桿步進電動機工作時每相繞組不是恒定地通電,而是按一定的規(guī)律輪流通電。
2.每輸入一個脈沖電信號轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)過的角度稱為步距角。
3.絲桿步進電機可以按特定指令進行角度控制,也可以進行速度控制。角度控制時,每輸入一個脈沖,定子繞組就換接一次,輸出軸就轉(zhuǎn)過一個角度,其步數(shù)與脈沖數(shù)一致,輸出軸轉(zhuǎn)動的角位移量與輸入脈沖成正比。速度控制時,步進電機繞組中送入的是連續(xù)脈沖,各相繞組不斷地輪流通電,步進電機連續(xù)動轉(zhuǎn),它的轉(zhuǎn)速與脈沖頻率成正比。改變通電順序,即改變定子磁場旋轉(zhuǎn)方向,就可以控制電機正轉(zhuǎn)或是反轉(zhuǎn)。
4.絲桿步進電機具有自鎖能力。當控制脈沖停止輸入,而讓最后一個脈沖控制的繞組繼續(xù)通直流電時,則電機可以保持在固定的位置上,即停在最后一個脈沖控制的角位移的終點位置上,這樣,步進電機可以實現(xiàn)停車時轉(zhuǎn)子定位。
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全數(shù)字高壓三相步進電機驅(qū)動器的應(yīng)用
STD3722M是一款全數(shù)字高壓步進電機驅(qū)動器,采用32bitARM作為運動控制單元,獨立電流傳感器閉環(huán)。產(chǎn)品可以支持110-220VAC,最大有效電流可達到7.0A,峰值電流可達9.8 A。驅(qū)動器可驅(qū)動 110 130 150系列三相步進電機。16檔細分可調(diào),滿足廣大設(shè)備的需求。在流水線、SMT、PCB設(shè)備等應(yīng)用廣泛。產(chǎn)品可支持單、雙脈沖,同時支持內(nèi)部自發(fā)脈沖,應(yīng)用靈活,容易上手。
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伺服電機一般用在數(shù)控機床,或機械臂或一些專用精密設(shè)備上?,F(xiàn)在數(shù)控機床發(fā)展很快,很先進,已普遍進入高分辨率精密數(shù)控系統(tǒng)。數(shù)控機床是用電子計算機數(shù)字化信號控制的機床,以通用工業(yè)控制微機為基礎(chǔ)的開放式數(shù)控系統(tǒng)的技術(shù),發(fā)展到普通通用機床到多軸聯(lián)動數(shù)控系統(tǒng),五軸數(shù)控加工技術(shù)是加工連續(xù),平滑,復雜曲面的常用手段。
五軸聯(lián)動數(shù)控技術(shù)是難度最大,應(yīng)用范圍最廣的技術(shù),它集計算機控制,高性阽伺服驅(qū)動和精密加工于一體,應(yīng)用于復朵曲面的高,精,尖自動化加工。國際上把這一技術(shù)視為一個國家生產(chǎn)設(shè)備自動化水平的標志。特別是對于航空,航天,國防軍事工業(yè)的作用很大,歐美西方發(fā)達國家把此作為戰(zhàn)略物質(zhì)進行封鎖,技術(shù)壟斷,如日本東芝公司將這技術(shù),設(shè)備于20世紀末轉(zhuǎn)讓蘇聯(lián)速美國制裁一場大風波。當時數(shù)控機床,鏜銑床,加工中心靠進口,如德國為先進,現(xiàn)在我們也能制造了,并出口。比如機械臂,機器人的動作就由伺服電機控制,控制多個自由度,才會按要求動作。這些都是伺服電機的功勞。
伺服電機為什么用在數(shù)控機床和機械臂,用簡單的話來說就是伺服電機定位準確,精度在0.001mm,對于數(shù)控機床 和機械臂來說,定位準確最重要,因為涉及到生產(chǎn)的質(zhì)量,伺服電機可以調(diào)整任意的角度,轉(zhuǎn)速以及轉(zhuǎn)矩控制,對于這些都是機床和 機械臂所要求的,現(xiàn)在機械臂應(yīng)用越來越廣泛,可以連續(xù)工作,并且很少出錯誤,所以產(chǎn)品質(zhì)量也是越來越好。
伺服電機選型一般從幾個方面出發(fā):
1、電機的最高轉(zhuǎn)速,這個關(guān)系到機床的行程時間,即運行速度。
2、慣量匹配及負載慣量,跟設(shè)備運行的穩(wěn)定性及精確度有關(guān)系。
3、空載加速轉(zhuǎn)矩,涉及到電機從零速到額定速度的快慢。
4、負載轉(zhuǎn)矩,例如切削負載轉(zhuǎn)矩不得超過額定轉(zhuǎn)矩的80%。
5、連續(xù)過載時間,過載時間應(yīng)控制在電機允許過載時間范圍內(nèi) 剩下的就是經(jīng)濟、貨期、質(zhì)保等方面的考慮了。
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優(yōu)點:
(1)無電刷、低干擾
無刷電機去除了電刷,最直接的變化就是沒有了有刷電機運轉(zhuǎn)時產(chǎn)生的電火花,這樣就極大減少了電火花對遙控無線電設(shè)備的干擾。
(2)噪音低,運轉(zhuǎn)順暢
無刷電機沒有了電刷,運轉(zhuǎn)時摩擦力大大減小,運行順暢,噪音會低許多,這個優(yōu)點對于模型運行穩(wěn)定性是一個巨大的支持。
(3)壽命長,低維護成本
少了電刷,無刷電機的磨損主要是在軸承上了,從機械角度看,無刷電機幾乎是一種免維護的電動機了,必要的時候,只需做一些除塵維護即可。上下一比較,就知道無刷電機相對于有刷電機的優(yōu)勢在哪里了,但是萬事都不是絕對的,有刷電機低速扭力性能優(yōu)異、轉(zhuǎn)矩大等性能特點是無刷電機不可替代的,不過就無刷電機的使用方便性來看,隨著無刷控制器的成本下降趨勢和國內(nèi)外無刷技術(shù)的發(fā)展與市場競爭,無刷動力系統(tǒng)正在高速的發(fā)展與普及階段,這也極大促進了模型運動的發(fā)展。
無刷電機的作用
無刷電機也是將電能轉(zhuǎn)化為機械能的一種設(shè)備,通過消耗電能,可以獲得機械能,從而達到某些目的。一般情況下,無刷電機有什么用?它可以用在小家電行業(yè),就比如大家常見的電風扇,其實就是無刷電機將電能轉(zhuǎn)化為機械能了,電風扇才會轉(zhuǎn)動起來,才會給大家?guī)頉鏊母杏X。還有就是,園林行業(yè)中的割草機,其實用的也是無刷電機。另外就是,電動工具行業(yè)中的電鉆,用的也是無刷電機。無刷電機的作用其實就是將電能轉(zhuǎn)化為機械能,讓其可以在大家的生活中發(fā)揮作用,提高大家的生活質(zhì)量。
深圳星火自動化科技有限公司,總部位于高新產(chǎn)業(yè)云集的深圳市寶安區(qū),在北京設(shè)有分公司和生產(chǎn)基地,在無錫、青島、汕頭、瀏陽等地設(shè)有辦事處或分支機構(gòu)。星火自動化定位于運動控制類產(chǎn)品的研發(fā)、生產(chǎn)與銷售,主要產(chǎn)品為“STD系列”的數(shù)字式步進電機驅(qū)動器、伺服電機驅(qū)動器、步進電機、專用數(shù)控系統(tǒng)等,產(chǎn)品廣泛應(yīng)用于數(shù)控機床、醫(yī)療設(shè)備、紡織印刷、雕刻機、激光打標機、激光內(nèi)雕機、電子設(shè)備、剝線機、包裝機械、廣告設(shè)備、貼標機、恒速應(yīng)用、機器人等多個行業(yè)。
全數(shù)字低壓兩相步進電機驅(qū)動器的應(yīng)用
STD2722M是一款全數(shù)字低壓步進電機驅(qū)動器,采用32bitARM作為運動控制單元,獨立電流傳感器閉環(huán)。產(chǎn)品可以支持110-220VAC,最大有效電流可達到7.0A,峰值電流可達9.8A。驅(qū)動器可驅(qū)動86、110、130等系列兩相步進電機。16檔細分可調(diào),滿足廣大設(shè)備的需求。在點膠機、螺絲機、流水線、SMT、PCB設(shè)備等應(yīng)用廣泛。產(chǎn)品可支持單、雙脈沖,同時支持內(nèi)部自發(fā)脈沖,應(yīng)用靈活,容易上手。
剎車電機分為:直流剎車電機,交流剎車電機。直流剎車電機需要安裝整流器,整流后的電壓為99
V,170V或90-108V,直流剎車電機因為要經(jīng)過整流電壓,最快剎車時間在0.6秒左右。交流剎車電 足機因為直接380V電壓,不需整流,剎車時間可以在0.2秒內(nèi)完成。直流剎車電機結(jié)構(gòu)簡單,造價便
宜,發(fā)熱比較快容易燒毀電機。交流剎車電機結(jié)構(gòu)復雜,造價比較高,剎車效果明顯,經(jīng)久耐用,是 電在強
自動化控制比較理想的動力。但是直流剎車電機,交流剎車電機的剎車部分(即制動器)都不可以接變頻電壓,需要另外接線同步控制!
減速電機作為一種重要的動力傳動設(shè)備,在自動化運輸領(lǐng)域起到不可替代的作用,無論是簡單的立體車庫裝備、機場行李傳動系統(tǒng),還是高精度機器人動作的執(zhí)行,減速電機在這些領(lǐng)域的應(yīng)用都不可或缺。
什么是減速電機
減速電機,是指減速機和電機(馬達)的集成體,通常也可稱為齒輪減速電機或齒輪馬達,基本上都是由減速機生產(chǎn)商進行集成組裝好后成套供貨。
減速電機工作原理
減速電機是通過把電動機的動力通過齒輪(或者蝸輪蝸桿)減速機,大大降低轉(zhuǎn)速,從而增加減速電機的輸出扭矩,以滿足機械設(shè)備工作的需要。此動力傳動設(shè)備有個不可忽視的核心“增力減速”作用,它是利用各級齒輪(或者蝸輪蝸桿)傳動來達到降速的目的,減速器就是由各級齒輪副組成。
全數(shù)字低壓兩相步進電機驅(qū)動器的應(yīng)用
STD2522M是一款全數(shù)字低壓步進電機驅(qū)動器,采用32bitARM作為運動控制單元,獨立電流傳感器閉環(huán)。產(chǎn)品可以支持110-220VAC,最大有效電流可達到5.0A,峰值電流可達7.0A。驅(qū)動器可驅(qū)動86、110(16N.M以下)等系列兩相步進電機。16檔細分可調(diào),滿足廣大設(shè)備的需求。在點膠機、螺絲機、流水線、SMT、PCB設(shè)備等應(yīng)用廣泛。產(chǎn)品可支持單、雙脈沖,同時支持內(nèi)部自發(fā)脈沖,應(yīng)用靈活,容易上手。
如果你正在尋找一個步進電機,你會經(jīng)常看到相關(guān)的扭矩統(tǒng)計。扭矩的信息是不是你在看的時候談到選擇您的汽車的唯一的事情,但它是非常重要的。通常情況下,你會關(guān)注有關(guān)信息的步進在一定條件下多大的扭矩產(chǎn)生。在你開始研究不同類型的扭矩和扭矩的關(guān)系,步進電機的轉(zhuǎn)速,重要的是要了解扭矩什么。
簡單地說,扭矩旋轉(zhuǎn)力;也就是說,它是用來扭轉(zhuǎn)乾坤的力量。這個力被測定磅 - 英尺,在英國系統(tǒng),但國際標準是牛頓 - 米(或在一個小步進電動機的情況下,millinewton儀表(mnm)),意味著力以牛頓倍距離施加的量以米旋轉(zhuǎn)物體的中心。
扭矩/轉(zhuǎn)速曲線
這是非常重要的是知道如何讀的扭矩/轉(zhuǎn)速曲線,因為它描述了一個步進電機可以和不能做什么。同樣重要的是要記住,扭矩/速度曲線是對于給定的馬達和給定的驅(qū)動程序。扭矩取決于驅(qū)動程序類型和電壓。同一電動機可以具有非常不同的轉(zhuǎn)矩/速度曲線與不同的驅(qū)動程序使用時。在這個目錄中的扭矩/轉(zhuǎn)速曲線給出僅供參考。同樣的電機具有類似的驅(qū)動,類似的電壓和電流類似應(yīng)給予類似的性能。轉(zhuǎn)矩/速度的圖表,也可用于粗略估計使用不同的驅(qū)動程序在不同的電壓和電流產(chǎn)生的轉(zhuǎn)矩。
轉(zhuǎn)矩/速度曲線具有在y軸,以nm測量(在此目錄),和速度在x軸,在pps測定(每秒脈沖)或赫茲扭矩。
保持電動機產(chǎn)生時,它已經(jīng)在額定電流流過繞組但電機處于靜止轉(zhuǎn)矩的轉(zhuǎn)矩量。
電機處于靜止狀態(tài)。
起動轉(zhuǎn)矩
量,該電動機產(chǎn)生時,它不通電的扭矩。沒有電流流過繞組。
拉入扭矩曲線
示出的扭矩以給定的速度下,該電動機可以啟動,停止或反向同步于輸入脈沖的最大值。電機無法啟動的速度已經(jīng)超出這條曲線。它也不能瞬間扭轉(zhuǎn)或停止與任何精度超出這個曲線的點。
停止/啟動區(qū)
區(qū)域上和拉入曲線的下方。對于在本地區(qū)任何負載時,電機可以啟動,停止,或反向“瞬間”在相應(yīng)的速度值(無需斜坡)。
牽出轉(zhuǎn)矩曲線
示出的扭矩以給定的速度下,該電動機可以產(chǎn)生同步運行時的最大值。如果電機這條曲線之外運行,它將會停止。
回轉(zhuǎn)范圍
拉入和拉出的曲線,其中,以保持同步之間的區(qū)域,電機的速度必須被傾斜(逐漸調(diào)整)。
編碼器工作原理:將位移轉(zhuǎn)換成周期性的電信號。
分類:按照工作原理編碼器可分為增量式和絕對式以及混合式三類。
增量式編碼器是將位移轉(zhuǎn)化成周期性的電信號,再把這個電信號轉(zhuǎn)變成計數(shù)脈沖,用脈沖的個數(shù)表示位移的大小。
就是每轉(zhuǎn)過單位的角度就發(fā)出一個脈沖信號,通常為A相,B相。A相、B相為相互延遲1/4周期(90度)的脈沖輸出,根據(jù)延遲關(guān)系可以區(qū)別正反轉(zhuǎn),而且通過取A相、B相的上升和下降沿可以進行2或4倍頻;
電機運轉(zhuǎn)方向和編碼器邏輯方向關(guān)系及調(diào)節(jié):
兩相混合式步進電機:A+ A-;B+,B-
增量式編碼器:A+ A-;B+,B-
務(wù)必保證編碼器,電機接線相序保持一致,轉(zhuǎn)動方向保持一致。
按照規(guī)定的順序接線,電機就可以正常的運轉(zhuǎn)。閉環(huán)電機中,編碼器的有效信號跟電機角位移信號方向要完全同步,以達到對電機運轉(zhuǎn)的有效反饋。一但電機運動方向跟編碼器的邏輯方向差異,編碼器產(chǎn)生錯誤的反饋將導致控制器報錯而無法驅(qū)動電機,同時由于電機的丟步導致數(shù)據(jù)不匹配,同樣也可以導致驅(qū)動器報警和電機停止運轉(zhuǎn)。
有效的處理方法:
1、核對電機的接線順序,嚴格按照手冊進行電氣操作。
2、通過調(diào)換A相線序A+A-或者B相線序B+B-。
3、如果調(diào)換了AB相序則相應(yīng)的編碼器AB相序也做了調(diào)整,如還有問題在重復2步。
閉環(huán)電機驅(qū)動常見故障:編碼器位置故障。
驅(qū)動器報警:5紅1綠
1、信號線松動;接口端子氧化,接觸不良。
2、步進電機運動方向與編碼器設(shè)定的邏輯方向不一致。
3、電機丟步。
4、延長線過長,信號衰弱或是環(huán)境干擾嚴重。
5、編碼器電源供電故障。
6、環(huán)境振動偏大。
全數(shù)字低壓兩相步進電機驅(qū)動器的應(yīng)用
STD278M是一款全數(shù)字低壓步進電機驅(qū)動器,采用32bitARM作為運動控制單元,獨立電流傳感器閉環(huán)。產(chǎn)品可以支持24-80VAC,最大有效電流可達到6.0A,峰值電流可達9.8A。驅(qū)動器可驅(qū)動86、110(16N.M一下)等系列兩相步進電機。16檔細分可調(diào),滿足廣大設(shè)備的需求。在點膠機、螺絲機、流水線、SMT、PCB設(shè)備等應(yīng)用廣泛。產(chǎn)品可支持單、雙脈沖,同時支持內(nèi)部自發(fā)脈沖,應(yīng)用靈活,容易上手。
步進電機工作原理
通常電機的轉(zhuǎn)子為永磁體,當電流流過定子繞組時,定子繞組產(chǎn)生一矢量磁場。該磁場會帶動轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)一角度,使得轉(zhuǎn)子的一對磁場方向與定子的磁場方向一致。當定子的矢量磁場旋轉(zhuǎn)一個角度。
步進電機是一種感應(yīng)電機,它的工作原理是利用電子電路,將直流電變成分時供電的,多相時序控制電流,用這種電流為步進電機供電,步進電機才能正常工作,驅(qū)動器就是為步進電機分時供電的,多相時序控制器。
每輸入一個電脈沖,電動機轉(zhuǎn)動一個角度前進一步。它輸出的角位移與輸入的脈沖數(shù)成正比、轉(zhuǎn)速與脈沖頻率成正比。改變繞組通電的順序,電機就會反轉(zhuǎn)。所以可用控制脈沖數(shù)量、頻率及電動機各相繞組的通電順序來控制步進電機的轉(zhuǎn)動。
一般步進電機的精度為步進角的3-5%,且不累積。
步進電機的力矩會隨轉(zhuǎn)速的升高而下降。當步進電機轉(zhuǎn)動時,電機各相繞組的電感將形成一個反向電動勢;頻率越高,反向電動勢越大。在它的作用下,電機隨頻率(或速度)的增大而相電流減小,從而導致力矩下降。
步進電機低速時可以正常運轉(zhuǎn),但若高于一定速度就無法啟動,并伴有嘯叫聲。
步進電機有一個技術(shù)參數(shù):空載啟動頻率,即步進電機在空載情況下能夠正常啟動的脈沖頻率,如果脈沖頻率高于該值,電機不能正常啟動,可能發(fā)生失步或堵轉(zhuǎn)。
在有負載的情況下,啟動頻率應(yīng)更低。如果要使電機達到高速轉(zhuǎn)動,脈沖頻率應(yīng)該有加速過程,即啟動頻率較低,然后按一定加速度升到所希望的高頻(電機轉(zhuǎn)速從低速升到高速)。
步進電機為什么要加減速控制
步進電機的轉(zhuǎn)速取決于脈沖頻率、轉(zhuǎn)子齒數(shù)和拍數(shù)。其角速度與脈沖頻率成正比,而且在時間上與脈沖同步。因而在轉(zhuǎn)子齒數(shù)和運行拍數(shù)一定的情況下,只要控制脈沖頻率即可獲得所需速度。由于步進電機是借助它的同步力矩而啟動的,為了不發(fā)生失步,啟動頻率是不高的。特別是隨著功率的增加,轉(zhuǎn)子直徑增大,慣量增大,啟動頻率和最高運行頻率可能相差十倍之多。
步進電機的起動頻率特性使步進電機啟動時不能直接達到運行頻率,而要有一個啟動過程,即從一個低的轉(zhuǎn)速逐漸升速到運行轉(zhuǎn)速。停止時運行頻率不能立即降為零,而要有一個高速逐漸降速到零的過程。
因此,步進電機的運行一般要經(jīng)過加速、勻速、減速三個階段,要求加減速過程時間盡量的短,恒速時間盡量長。特別是在要求快速響應(yīng)的工作中,從起點到終點運行的時間要求最短,這就必須要求加速、減速的過程最短,而恒速時的速度最高。
加減速算法是運動控制中的關(guān)鍵技術(shù)之一,也是實現(xiàn)高速、高效率的關(guān)鍵因素之一。在工業(yè)控制中,一方面要求加工的過程平滑、穩(wěn)定,柔性沖擊??;另一方面需要響應(yīng)時間快,反應(yīng)迅速。在保證控制精度的前提下來提高加工效率,實現(xiàn)機械運動平滑穩(wěn)定,是目前工業(yè)加工中一直要解決的關(guān)鍵問題。當前運動控制系統(tǒng)中常用的加減速算法主要有:梯形曲線加減速、指數(shù)曲線加減速、S形曲線加減速、拋物線曲線加減速等。
編碼器是伺服系統(tǒng)中的關(guān)鍵零部件之一,個人認為,從某種意義上說編碼器性能決定著伺服系統(tǒng)性能的上限。例如,最直觀的,通常我們用編碼器位置反饋信息,解算電機轉(zhuǎn)速,則其分辨率決定著測速波動大?。挥秩?,編碼器絕對定位精度為40角秒,則通常意義下,伺服絕對定位精度不會超過此值。
日系伺服廠家,一般將編碼器、伺服驅(qū)動器、電機成套打包提供給客戶;自身技術(shù)路線,也是綜合利用各個部件的特點,發(fā)揮技術(shù)協(xié)同優(yōu)勢,整體提升伺服性能;他們一般通過專有的編碼器協(xié)議,將伺服打造成一個封閉的系統(tǒng),自家電機只能匹配自家驅(qū)動器,這樣有利于實現(xiàn)最佳的整體性能,就像蘋果手機一樣,軟硬件自己搞,可以極限榨取硬件性能,構(gòu)造自己的生態(tài)。如,安川、松下、三菱、歐姆龍、山羊等日系廠家均是此路線。另外,由于深厚的技術(shù)積累,日本也衍生出了專門的編碼器供應(yīng)商,如多摩川、尼康、三協(xié)等。
歐系伺服則采取完全不同的技術(shù)路線,相比而言,歐系伺服更加開放;一般伺服驅(qū)動器廠家,只做驅(qū)動器,將驅(qū)動器功能性能做到極致,可以匹配各家編碼器,可以匹配各種電機,如高創(chuàng)、ABB、ACS、elmo、貝加萊、copley和科爾摩根等;編碼器方面,則衍生出了極其專業(yè)的海德漢、雷尼紹、sick等國際品牌,專業(yè)做磁編的也有伯根、博斯特、巴魯夫等;當然也有些廠家,提供整套伺服,如倍福、西門子、施耐德等巨頭。歐系伺服,大家分工明確,各自完善自己的技術(shù),每一家都有自己的看家本領(lǐng);另外,也衍生出了一系列的配套產(chǎn)業(yè),特別是在半導體技術(shù)的支撐下,像ICHAUS、AVAGO、AMS、英飛凌等,為編碼器技術(shù)提供ASIC級整體解決方案,如專用的感應(yīng)芯片、細分芯片和解碼芯片等。
全數(shù)字低壓兩相步進電機驅(qū)動器的應(yīng)用
STD268M是一款全數(shù)字低壓步進電機驅(qū)動器,采用32bitARM作為運動控制單元,獨立電流傳感器閉環(huán)。產(chǎn)品可以支持24-80VDC,最大有效電流可達到6.0A,峰值電流可達8.4A。驅(qū)動器可驅(qū)動57、60、86等系列兩相步進電機。16檔細分可調(diào),滿足廣大設(shè)備的需求。在點膠機、螺絲機、流水線、SMT、PCB設(shè)備等應(yīng)用廣泛。產(chǎn)品可支持單、雙脈沖,同時支持內(nèi)部自發(fā)脈沖,應(yīng)用靈活,容易上手。