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步進電機與伺服電機選型時注意事項
來源: 日期:2013-11-5 23:28:54 人氣:標簽:
1.步進電機選型要點
1)選擇保持轉矩:保持轉矩又叫靜力矩,是指步進電機通電但沒有轉動時,定子鎖住轉子的力矩。
由于步進電機低速運轉時的力矩接近保持轉矩,而步進電機的力矩隨著轉速的增加而快速減小,輸出功率也隨轉速的增大而變化.所以說保持轉矩是衡量步進電機負載能力 重要的參數之一。
2)選擇相數:兩相步進電機成本低,步距角 小1.8度,低速時的震動較大,高速時力矩下降較快,適合于高速且對精度和平穩性要求不高的場合。三相步進電機步距角 小1.5度,震動比兩相步進.電機小,低速性能好于兩相步進電機, 高轉速也比兩相步進電機高,適合于高速且對精度和平穩性要求較高的場合。5相步進電機的步距角更小,低速性能好于三相步進電機.適合于中低速且對精度和平穩性要求較高的場合。
選擇步進電機時應遵循先選電機再選驅動器的原則。先確定負載特性.再通過比較不同型號步進電機的靜力矩和矩頻曲線,找到與負載特性 匹配的電機,機械特性要求較高時,應采用機械減速裝置,以使電機工作在效率 高噪音 小的狀態;避免使電機工作在振動區.如果需要則通過改變電壓、頻率和或增加阻尼器的方式來解決。
3)選擇驅動器和細分數:對于步進電機的驅動器來說. 好不選擇整步狀態,因為整步狀態容易引起震動,盡量選擇小電流大電感低電壓的驅動器,只有在需要低震動和高精度時才配用細分型驅動器,對于大轉矩電機配用高電壓型驅動器,以獲得較好的高速性能。在轉速較高且對精度和平穩性要求不高的場合,不必選用高細分驅動器,以便節約成本;在轉速很低的情況下,應選擇較大細分數.以確保運轉平穩,減小震動和噪音。總之,在選擇細分數時,應考慮電機的實際運轉速度、負載力矩范圍、減速器設置情況、精度要求、震動和噪音要求等。
2.伺服電機選型時應注意的要點
1)負栽/電機慣量比:正確設定慣量比參數是充分發揮機械及伺服系統 佳效能的前提,此點在要求高速度高精度的系統上表現尤為突出,伺服系統的高速跟慣量比有很大關系,若負載電機慣量比過大,伺服參數調整越趨邊緣化.也越難高速,震動抑制能力也越差,所以控制也就越變得不穩定。在沒有自適應調整的情況下,伺服系統的默認調整參數在l_3倍負載電機慣性比之下.系統會達到 佳工作狀態,這樣就有了負載慣量比的問題,也就是我們~般所說的慣量匹配,如果電機慣量和負載慣量不匹配,就會出現電機慣量和負載慣量之間動量傳遞時發生較大的沖擊。
2)選擇轉速:電機選擇應首先根據機械系統的快速行程速度來計算,快速行程的電機轉速應嚴格控制在電機的額定轉速之內,井應在接近電機的額定轉速下使用,以有效利用伺服電機的功率。對于伺服電機來說,其額定轉速、 大轉速、允許瞬間轉速之間有以下關系:允許瞬間轉速> 大轉速>額定轉速,伺服電機工作在 低轉速和額定轉速之間時為恒轉矩調速,工作在額定轉速和 大轉速之間時為恒功率調速;恒功率調速是指在低速時輸出轉矩大,高速時輸出轉矩小。即輸出功率是恒定的。恒轉矩調速是指電機在高速低速時的輸出轉矩一樣大,也就是高速時輸出功率大,低速時輸出功率小。
3)伺服電機的短時閽特性,也就是加減速特性:伺服電機除連續區域外,還有短時間內的運轉特性如電機的加減速,用 大轉矩表示;即使容量相同, 大轉矩也會因為電機的不同而不同。 大轉矩影響驅動電機的加速時間常數,根據電機 大轉矩.選擇電機的容量。
4)連續特性(連續實效負載特性):對要求頻繁啟動制動的數控機床,為避免電機過熱,必須檢查它在一個周期內電機轉矩的均方根值,并使他小于電機的連續額定轉矩。
通過以上比較,可以發現伺服電機在許多方面憂于步進電機,但是使用步進電機,控制系統的設計相對比較容易,易于實現.而選用伺服電機,控制系統的成本比較高。
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