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伺服电机与步进电机常见问题解答

时间:2013-07-31 来源:电气自动化技术网 编辑:编辑部 点击:次 字体设置:
1,如何正确选择伺服电机步进电机?   
主要视具体应用情况而定,简单地说要确定:负载的性质(如水平还是垂直负载等),转矩、惯量、转速、精度、加减速等要求,上位控制要求(如对端口界面和通讯方面的要求),主要控制方式是位置、转矩还是速度方式。供电电源是直流还是交流电源,或电池供电,电压范围。据此以确定电机和配用驱动器或控制器的型号。

2,如何配用步进电机驱动器   

根据电机的电流,配用大于或等于此电流的驱动器。如果需要低振动或高精度时,可配用细分型驱动器。对于大转矩电机,尽可能用高电压型驱动器,以获得良好的高速性能。

3,2 相和 5 相步进电机有何区别,如何选择?   

2 相电机成本低,但在低速时的震动较大,高速时的力矩下降快。 5 相电机则振动较小,高速性能好,比 2 相电机的速度高 30~50% ,可在部分场合取代伺服电机。  

4, 我想通过通讯方式直接控制伺服电机,可以吗?   

可以的,也比较方便,只是速度问题,用于对响应速度要求不太高的应用。如果要求快速的响应控制参数,最好用伺服运动控制卡,一般它上面有 DSP 和高速度的逻辑处理电路,以实现高速高精度的运动控制。如 S 加速、多轴插补等。

5,用开关电源给步进和直流电机系统供电好不好?   

一般最好不要,特别是大力矩电机,除非选用比需要的功率大一倍以上的开关电源。因为,电机工作时是大电感型负载,会对电源端形成瞬间的高压。而开关电源的过载性能不好,会保护关断,且其精密的稳压性能又不需要,有时可能造成开关电源和驱动器的损坏。可以用常规的环形或 R 型变压器变压的直流电源。

6,伺服电机的码盘部分可以拆开吗?   

禁止拆开,因为码盘内的石英片很容易破裂,且进入灰尘后,寿命和精度都将无法保证,需要专业人员检修。

7,步进电机和伺服电机可以拆开检修或改装吗?   

不要,最好让厂家去做,拆开后没有专业设备很难安装回原样,电机的转定子间的间隙无法保证。磁钢材料的性能被破坏,甚至造成失磁,电机力矩大大下降。

8,可以将国产的驱动器或电机和国外优质的电机或驱动器配用吗?   

原则上是可以的,但要搞清楚电机的技术参数后才能配用,否则会大大降低应有的效果,甚至影响长期运行和寿命。最好向供应商咨询后再决定。

9,使用大于额定电压值的直流电源电压驱动电机安全吗 ?   

正常来说这不是问题,只要电机在所设定的速度和电流极限值内运行。因为电机速度与电机线电压成正比,因此选择某种电源电压不会引起过速,但可能发生驱动器等故障。   

此外 , 必须保证电机符合驱动器的最小电感系数要求,而且还要确保所设定的电流极限值小于或等于电机的额定电流。事实上,如果你能在你设计的装置中让电机跑地比较慢的话 ( 低于额定电压 ) ,这是很好的。以较低的电压 ( 因此比较低的速度 ) 运行会使得电刷运转反弹较少,而且电刷换向器磨损较小,比较低的电流消耗和比较长的电机寿命。另一方面,如果电机大小和性能的要求需要额外的转矩及速度,过度驱动电机也是可以的,但会牺牲产品的使用寿命。

10,减速器为什么不能和电机正好相配在标准转矩点?   

如果考虑到电机产生的经过减速器的最大连续转矩,许多减速比会远远超过减速器的转矩等级。   

如果我们要设计每个减速器来匹配满转矩,减速器的内部齿轮会有太多组合 ( 体积较大、材料多 )。这样会使得产品价格高,且违反了产品的“高性能、小体积”原则。 

11,我如何选择使用行星减速机还是正齿轮减速机?   

行星减速机一般用于在有限的空间里需要较高的转矩时,即小体积大转矩,而且它的可靠性和寿命都比正齿轮减速器要好。正齿轮减速机则用于较低的电流消耗,低噪音和高效率低成本应用。

12, 何为负载率 (duty cycle)?  

负载率 (duty cycle) 是指电机在每个工作周期内的工作时间 / (工作时间 + 非工作时间)的比率。如果负载率低,就允许电机以 3 倍连续电流短时间运行,从而比额定连续运行时产生更大的力量。

13,标准旋转电机的驱动电路可以用于直线电机吗?   

一般都是可以的。你可以把直线电机就当作旋转电机,如直线步进电机、有刷、无刷和交流直线电机。具体请向供应商咨询。

14,直线电机是否可以垂直安装,做上下运动?   

可以。根据用户的要求,垂直安装时我们可以加装动子滑块平衡装置或加装导轨抱闸刹车。

15,使用直线电机比滚珠丝杆的线性电机有何优点?  

 由于定子和动子之间没有机械连接,所以消除了背隙、磨损、卡死问题,运动更加平滑。突出了更高精度、高速度、高加速度、响应快、运动平滑、控制精度高、可靠性好体积紧凑、外形高度低、长寿命、免维护等特点。

16,如何选用电动缸、滑台、精密平台类产品?其成本是如何计算的?   

选择致动执行器类产品关键要看您对运动参数有什么样的要求,可以根据您需要的应 用来确定具体运动参数等技术条件,这些参数要符合您的实际需要,既要满足应用要求并留有余地,也不要提得太高,否则其成本可能会数倍于标准型产品。举例来说,如果0.1mm精度够用的话,就不要选0.01mm的参数。其它如负载能力、速度等也是如此。   

另外一个给用户的选型建议是,如果不是必须,推拉力或负重、速度、定位精度这三个主要参数不要同时要求很高,因为致动执行器是一个高精度高技术的机电一体化产品,我们在设计制造时需要从机械结构、电气性能、材料特性、材质和处理方法等多方面考虑并选择相应的组成电机、驱动控制器和反馈装置,以及不同精度等级的导轨、丝杆、支撑座和其它机械系统,使之达到需要的整体运动参数,可谓牵一发动全身的产品。当然,您有高要求的产品需要,我们还是可以满足,只是成本会相应的提高。
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