产品描述
6ES7221-1BH22-0XA8详细说明
任何电机都会发热,只是发热程度不同罢了。对于各种电机而言,内部都是由铁芯和绕组线圈组成的。绕组有电阻,通电会产生损耗,损耗大小与电阻和电流的平方成正比,这就是我们常说的铜损,如果电流不是标准的直流或正弦波,还会产生谐波损耗;铁心有磁滞涡流效应,在交变磁场中也会产生损耗,其大小与材料,电流,频率,电压有关,这叫铁损。铜损和铁损都会以发热的形式表现出来,从而影响电机的效率。电机 步进电机一般追求定位精度和力矩输出,效率比较低,电流一般比较大,且谐波成分高,电流交变的频率也随转速而变化,因而电机步进电机普遍存在发热情况,且情况比一般交流电机严重。
1、电机步进电机发热的合理范围?。
电机发热允许到什么程度,主要取决于电机内部绝缘等级。内部绝缘性能在高温下(130度以上)才会被破坏。所以只要内部不超过130度,电机便不会损坏,而这时表面温度会在90度以下。所以,电机 步进电机表面温度在70-80度都是正常的。简单的温度测量方法有用点温计的,也可以粗略判断:用手可以触摸1-2秒以上,不超过60度;用手只能碰一下,大约在70-80度;滴几滴水迅速气化,则90度以上了。
2、电机步进电机发热会影响电机>;步进电机的工作寿命吗?
电机发热虽然一般不会影响电机的寿命,对大多人来说没必要理会。但是,严重的发热会带来一些负面影响。如电机内部各部分热膨胀系数不同导致结构应力的变化和内部气隙的微小变化,会影响电机的动态响应,高速会容易失步。又如有些场合不允许电机的过度发热,如医疗器械和高精度的测试设备等。因此对电机的发热应当进行必要的控制。我们的电机 步进电机用在钢铁机器人上,环境温度100多度,至今工作正常。
3、电机步进电机工作方式不同,发热也不同。
遇采用恒流驱动技术时,电机步进电机在静态和低速下,电流会维持相对恒定,以保持恒力矩输出。速度高到一定程度,电机内部反电势升高,电流将逐步下降,力矩也会下降。因此,因铜损带来的发热情况就与速度相关了。静态和低速时一般发热高,高速时发热低。但是铁损(虽然占的比例较小)变化的情况却不尽然,而电机整个的发热是二者之和,所以上述只是一般情况。
4、电机步进电机发热问题的解决方案?
如果电机步进电机驱动器有自动半流模式,尽量让其工作在半流状态,因为此时电机步进电机全流工作发热*大 。
如果负载力矩范围允许的情况下,可以把电机额定电流降下来,比如5a电机,让其工作在4a状态下;
选择低电阻,低电流的电机 步进电机,减少铜损和铁损。
加装风机,强制散热。
的应用越来越普遍。在使用过程中,电机的相序主要靠引出线的颜色、长度来区分。若找不到说明书或标记不清,则步进电机的接线将十分麻烦。
大家都知道步进电机是将电脉冲信号转变为角位移或线位移的开环控制元件。在非超载的情况下,电机的转速、停止的位置只取决于脉冲信号的频率和脉冲数,而不受负载变化的影响,即给电机加一个脉冲信号,电机则转过一个步距角。下面以五相步进电机为例教大家在如何在步进电机不知道接线方法的情况下接线:
1、用电阻挡找出步进电机的五相绕组:al—a2、b1-b2、c1-c2、 d1-d2、el-e2;
2、把万用表拨到直流微安挡。将万用表的表笔接到其中一相,如b相上,红表笔接b1,黑表笔接b2;
3、将电池分别接步进电机其余四相,在接通瞬间记下万用表指针摆动幅度。如果指针反转,则要调换电池极性。在四次接通的瞬间,指针有两次摆动幅度*大,说明这两次电池所接的是万用表所接b相旁边的两相,即a相和c相;
4、将万用表接a相或c相中的一相,如接c相。用上述方法可找出c相旁边的两相:b相和d相。依此类推,可按顺序找出a、b、c,d、e五相相序;
5、电池接a相,万用表接b相,在电池接通的瞬间,万用表指针正转(如指针反转,应调换电池极性),则电池正极所接的al端和万用表红表笔所接的b1端为首端。依此方法,可以确定其余三相的首端c1,d1、e1。
再生制动是指伺服电机在减速或停车时将制动产生的能量通过逆变回路反馈到直流母线。经阻容回路吸收。
电磁制动是通过机械装置锁住电机的轴。
三者的区别:
(1)再生制动必须在伺服器正常工作时才起作用,在故障、急停、电源断电时等情况下无法制动电机。动态制动器和电磁制动工作时不需电源。
(2)再生制动的工作是系统自动进行,而动态制动器和电磁制动的工作需外部继电器控制。
(3)电磁制动一般在sv off后启动,否则可能造成放大器过载。动态制动器一般在sv off或主回路断电后启动,否则可能造成动态制动电阻过热。
选择配件的注意事项:
(1) 有些系统如传送装置,升降装置等要求伺服电机能尽快停车。而在故障、急停、电源断电时伺服器没有再生制动无法对电机减速。同时系统的机械惯量又较大,这时需选用动态制动器动态制动器的选择要依据负载的轻重,电机的工作速度等。
(2) 有些系统要维持机械装置的静止位置需电机提供较大的输出转矩且停止的时间较长,如果使用伺服的自锁功能往往会造成电机过热或放大器过载。这种情况就要选择带电磁制动的电机。
(3) 三菱的伺服器都有内置的再生制动单元,但当再生制动较频繁时可能引起直流母线电压过高,这时需另配再生制动电阻。再生制动电阻是否需要另配,配多大的再生制动电阻可参本的使用说明。需要注意的是样本列表上的制动次数是电机在空载时的数据。实际选型中要先根据系统的负载惯量和样本上的电机惯量,算出惯量比。再以样本列表上的制动次数除以(惯量比+1)。这样得到的数据才是允许的制动次数。
1、何为和步进驱动器?
步进电机是一种与专门用于速度和位置精确控制的特种电机,它旋转是以固定的角度(称为“步距角” )一步一步运行的,故称步进电机。其特点是没有累积误差,接收到控制器发来的每一个脉冲信号,在驱动器的推动下电机运转一个固定的角度,所以广泛应用于各种开环控制。
步进驱动器是一种能使步进电机运行的功率放大器,能把控制器发来的脉冲信号转化为步进电机的功率信号,电机的转速与脉冲频率成正比,所以控制脉冲频率可以精确调速,控制脉冲数就可以精确定位。
2、何为驱动器的细分?步进电机的转速与脉冲频率的关系是什么?
步进电机由于自身特有结构决定,出厂时都注明“电机固有步距角” (如 0.9°/1.8°,表示半步工作每走一步转过的角度为 0.9°,整步时为 1.8°) 。但在很多精密控制和场合,整步的角度太大,影响控制精度,同时振动太大,所以要求分很多步走完一个电机固有步距角,这就是所谓的细分驱动,能够实现此功能的装置称为细分驱动器。
v=p*θe÷360*m
v:电机转速(r/s) p:脉冲频率(hz) θe:电机固有步距角 m:细分数(整步为 1,半步为 2)
3、细分步进驱动器有何优点?
ø 因减少每一步所走过的步距角,提高了步距均匀度,因此可以提高控制精度。
ø 可以大大地减少电机振动,低频振荡是步进电机的固有特性,用细分是它的*好方法。
ø 可以有效地减少转矩脉动,提高输出转矩。
以上这些优点普遍被用户认可,并给他们带来实惠,所以建议您*好选用细分驱动器。
4、为什么我的电机只朝一个方向运转?
ø 可能方向信号太弱,或接线极性错,或信号电压太高烧坏方向限流电阻。
ø 脉冲模式不匹配,信号是脉冲/方向,驱动器必须设置为此模式;若信号是 cw/ccw(双脉冲模式) ,驱动器则必须也是此模式,否则电机只朝一个方向运转。
首先功率驱动单元通过三相全桥整流电路对输入的三相电或者市电进行整流,得到相应的直流电。经过整流好的三相电或市电,再通过三相正弦pwm电压型逆变器变频来驱动交流。功率驱动单元的整个过程可以简单的说就是ac-dc-ac的过程,整流单元(ac-dc)主要的拓扑电路是三相全桥不控整流电路。
一般伺服都有三种控制方式:位置控制方式、转矩控制方式、速度控制方式。
1、位置控制:位置控制模式一般是通过外部输入的脉冲的频率来确定转动速度的大小,通过脉冲的个数来确定转动的角度,也有些伺服可以通过通讯方式直接对速度和位移进行赋值,由于位置模式可以对速度和位置都有很严格的控制,所以一般应用于定位装置。
2、转矩控制:转矩控制方式是通过外部模拟量的输入或直接的地址的赋值来设定电机轴对外的输出转矩的大小,可以通过即时的改变模拟量的设定来改变设定的力矩大小,也可通过通讯方式改变对应的地址的数值来实现。
应用主要在对材质的手里有严格要求的缠绕和放卷的装置中,例如绕线装置或拉光纤设备,转矩的设定要根据缠绕的半径的变化随时更改以确保材质的受力不会随着缠绕半径的变化而改变。
3、速度模式:通过模拟量的输入或脉冲的频率都可以进行转动速度的控制,在有上位控制装置的外环pid控制时速度模式也可以进行定位,但必须把电机的位置信号或直接负载的位置信号给上位反馈以做运算用。位置模式也支持直接负载外环位置信号,此时的电机轴端的编码器只电机转速,位置信号就由直接的*终负载端的装置来提供了,这样的优点在于可以减少中间传动过程中的误差,增加了整个系统的定位精度。
如果对电机的速度、位置都没有要求,只要输出一个恒转矩,当然是用转矩模式。
如果对位置和速度有一定的精度要求,而对实时转矩不是很关心,用转矩模式不太方便,用速度或位置模式比较好。
如果上位控制器有比较好的闭环控制功能,用速度控制效果会好一点,如果本身要求不是很高,或者基本没有实时性的要求,采用位置控制方式。
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