1.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。
2.2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。
3.何时选用直流伺服系统,它和交流伺服有何区别?
直流伺服电机分为有刷和无刷电机。
有刷电机成本低,结构简单,启动转矩大,调速范围宽,控制容易,需要维护,但维护方便(换碳刷),产生电磁干扰,对环境有要求。因此它可以用于对成本敏感的普通工业和民用场合。
无刷电机体积小,重量轻,出力大,响应快,速度高,惯量小,转动平滑,力矩稳定。控制复杂,容易实现智能化,其电子换相方式灵活,可以方波换相或正弦波换相。电机免维护,效率很高,运行温度低,电磁辐射很小,长寿命,可用于各种环境。
交流伺服电机也是无刷电机,分为同步和异步电机,目前运动控制中一般都用同步电机,它的功率范围大,可以做到很大的功率。
如何正确选择伺服电机和步进电机?
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。
4.选择步进电机还是伺服电机系统?
其实,选择什么样的电机应根据具体应用情况而定,各有其特点。请见下表,自然明白。
步进电机系统 伺服电机系统
力矩范围 中小力矩(一般在20Nm以下) 小中大,全范围
速度范围 低(一般在2000RPM以下,大力矩电机小于1000RPM) 高(可达5000RPM),直流伺服电机更可达1~2万转/分
控制方式 主要是位置控制 多样化智能化的控制方式,位置/转速/转矩方式
平滑性 低速时有振动(但用细分型驱动器则可明显改善) 好,运行平滑
精度 一般较低,细分型驱动时较高 高(具体要看反馈装置的分辨率)
矩频特性 高速时,力矩下降快 力矩特性好,特性较硬
过载特性 过载时会失步 可3~10倍过载(短时)
反馈方式 大多数为开环控制,也可接编码器,防止失步 闭环方式,编码器反馈
编码器类型 - 光电型旋转编码器(增量型/绝对值型),旋转变压器型
响应速度 一般 快
耐振动 好 一般(旋转变压器型可耐振动)
温升 运行温度高 一般
维护性 基本可以免维护 较好
价格 低 高
5.使用电机时要注意的问题?
上电运行前要作如下检查:
(1)电源电压是否合适(过压很可能造成驱动模块的损坏);对于直流输入的+/-极性一定不能接错,驱动控制器上的电机型号或电流设定值是否合适(开始时不要太大);
(2)控制信号线接牢靠,工业现场最好要考虑屏蔽问题(如采用双绞线);
(3)不要开始时就把需要接的线全接上,只连成最基本的系统,运行良好后,再逐步连接。
(4)一定要搞清楚接地方法,还是采用浮空不接。
(5)开始运行的半小时内要密切观察电机的状态,如运动是否正常,声音和温升情况,发现问题立即停机调整。
6.步进电机启动运行时,有时动一下就不动了或原地来回动,运行时有时还会失步,是什么问题?
一般要考虑以下方面作检查:
(1)电机力矩是否足够大,能否带动负载,因此我们一般推荐用户选型时要选用力矩比实际需要大50%~100%的电机,因为步进电机不能过负载运行,哪怕是瞬间,都会造成失步,严重时停转或不规则原地反复动。
(2)上位控制器来的输入走步脉冲的电流是否够大(一般要>10mA),以使光耦稳定导通,输入的频率是否过高,导致接收不到,如果上位控制器的输出电路是CMOS电路,则也要选用CMOS输入型的驱动器。
(3)启动频率是否太高,在启动程序上是否设置了加速过程,最好从电机规定的启动频率内开始加速到设定频率,哪怕加速时间很短,否则可能就不稳定,甚至处于惰态。
(4)电机未固定好时,有时会出现此状况,则属于正常。因为,实际上此时造成了电机的强烈共振而导致进入失步状态。电机必须固定好。
(5)对于5相电机来说,相位接错,电机也不能工作。
电机在一个方向上比另一个方向跑得快 无刷电机的相位搞错 检测或查出正确的相位
在不用于测试时,测试/偏差开关打在测试位置 将测试/偏差开关打在偏差位置
偏差电位器位置不正确 重新设定
6.电机失速 速度反馈的极性搞错 可以尝试以下方法:
1. 如果可能,将位置反馈极性开关打到另一位置。(某些驱动器上可以)
2. 如使用测速机,将驱动器上的TACH+和TACH-对调接入。
3. 如使用编码器,将驱动器上的ENC A和ENC B对调接入。
4. 如在HALL速度模式下,将驱动器上的HALL-1和HALL-3对调,再将Motor-A和Motor-B对调接好。
编码器速度反馈时,编码器电源失电 检查连接5V编码器电源。确保该电源能提供足够的电流。如使用外部电源,确保该电压是对驱动器信号地的。