产品描述
西门子6ES7231-0HF22-0XA0产品齐全
1.两相、三相步进电机与两相电220伏、三相电380伏之间的误区
步进电机按照内部构造不同,可以分为两相步进电机、三相步进电机、五相步进电机,由于五相步进电机成本高,市场上很少出现,所以常用的就是两相步进电机和三相步进电机。很多客户刚接触步进,经常会误认为两相步进电机就是220伏供电,三相步进电机就是380伏供电,其实是错误的。我们说的两相三相步进电机是根据步进电机内部构造极对数来命名区分的,与220伏380伏供电没有任何关系。
2.步进电机功率与扭矩之间的误区
步进电机一般在较大范围内调速使用,通常只用力矩来衡量,而且速度越快力矩就会越小,其功率是变化的,所以步进电机没有功率这一说法,只说保持转矩,有些客户为了取代以往的普通的电机,想选个和以前大约差不多的功率的电机,这里有这样一个大约的公式。
力矩与功率换算如下:
∵p=ω.m
ω=2п.n/60
∴p=2п.n.m/60,≈n.m/10 功率≈转速*转矩/10
其中p为功率,单位为瓦,ω为每秒角速度,单位为弧度,n为每分钟转速,m为力矩,单位为n.m。
3.步进电机供电的误区
步进电机如果正常运转,必须与步进电机驱动器和发脉冲的控制器同时使用,而步进电机是不需要直接接的,步进电机的出线直接和驱动器连接,我们通常所说的供电电压是指给驱动器的供电电压,有很多客户希望直接用220v的电压来供电,方便快捷,但是不是所有步进电机都能实现,一般三相大功率的110步进电机所配驱动器ma-3208是可以直接220v供电的,其余的小功率的电机驱动器都是要配一个或者变压器的。
4.步进电机命名的误区
目前国内步进电机的命名方式可谓多种多样,没有一个统一的国标,各个厂家都以自己的方式命名,有很多客户直接会问有没有什么什么型号的步进电机,如果想找到一模一样命名方式的电机替代,只有找原厂家。其实各个厂家步进电机都是一样的,只是名字不同,我们只要抓住关键参数,法兰边长,保持转矩,电机机身长度,步距角就可以确定可以替代的电机了。
5.步进电机基本步距角与细分之间的误区
步进电机的细分技术实质上是一种阻尼技术,其主要目的是减弱或步进电机的低频振动,提高电机的运转精度只是细分技术的一个附带功能。细分后电机运行时的实际步距角是基本步距角的几分之一。(两相步进电机的基本步距角是1.8°,即一个脉冲走1.8°,如果没有细分,则是200个脉冲走一圈360°,细分是通过驱动器靠精确控制电机的相电流所产生的,与电机无关,如果是10细分,则发一个脉冲电机走0.18°,即2000个脉冲走一圈360°,电机的精度能否达到或接近0.18°,还取决于细分驱动器的细分电流控制精度等其它因素。不同厂家的细分驱动器精度可能差别很大;细分数越大精度越难控制。以次类推。三相步进电机的基本步距角是1.2°,即一个脉冲走1.2°,如果没有细分,则是300个脉冲走一圈360°,如果是10细分,则发一个脉冲,电机走0.12°,即3000个脉冲走一圈360°,以次类推。
一般主要有三种控制方式,即速度控制方式,转矩控制方式和位置控制方式,下面分别对每种控制方式进行详细说明。
1.速度控制方式
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,在有上位机控制装置的外环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机反馈以做运算用。速度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。
2.转矩控制方式
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,具体表现为:例如10v对应5nm的话,当外部模拟量设定为5v时,电机轴输出为2.5nm,如果电机轴负载低于2.5nm时电机正转,外部负载等于2.5nm时电机不转,大于2.5nm时电机反转。可以通过即时的改变模拟量的设定来改变设定力矩的大小,也可以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受力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。
3.位置控制方式
位置控制方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,也有些伺服驱动器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,应用领域如、印刷机械等等。
如何选择伺服电机的控制方式呢? 就伺服驱动器的响应速度来看,转矩模式运算量*小,驱动器对控制信号的响应*快;位置模式运算量*大,驱动器对控制信号的响应*慢。
如果您对电机的速度、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,用位置控制方式对上位控制器没有很高的要求。
如果对运动中的动态性能有比较高的要求时,需要实时对电机进行调整。那么如果控制器本身的运算速度很慢(比如,或低端运动控制器),就用位置方式控制。如果控制器运算速度比较快,可以用速度方式,把位置环从驱动器移到控制器上,减少驱动器的工作量,提率(比如大部分中高端运动控制器);如果有更好的上位控制器,还可以用转矩方式控制,把速度环也从驱动器上移开,而且,这时完全不需要使用伺服电机。
在使用和调试伺服系统的过程中,会时不时的出现各种意想不到的干扰,尤其是对于发脉冲的的应用,下面从几个方面分析下干扰的类型和产生的途径,这样就会做到有针对性地抗干扰的目的,希望共同学习研究,谢谢~
1.来自空间的--辐射干扰
对辐射干扰*为有效的措施就是金属屏蔽。空间辐射电磁场主要是由网络、雷电、无线电广播和雷达等产生的,通常称为辐射干扰。其影响主要通过两条路径:一是直接对伺服内部的辐射,由电路感应产生干扰; 二是对伺服通信网络的辐射,由通信线路感应产生干扰。此种干扰发生几率比较少,一般通过设置屏蔽电缆进行保护。
2.来自系统配线—传导干扰
对传导干扰的有效措施就是采用滤波器、隔离电源、屏蔽电缆、以及合理和可靠的接地来解决问题。
传导干扰主要有下面三类:
第一类是来自电源的干扰。实践证明,因电源引入的干扰造成伺服控制系统故障的情况很多,一般通过加稳压器、隔离变压器等设备解决。
第二类是来自信号线引入的干扰。此类干扰主要有两种信息途径:一是通过变送器供电电源或共用信号仪表的供电电源串入的电网干扰,这往往被忽视; 二是信号线受空间电磁辐射感应的干扰,即信号线上的外部感应干扰,这种干扰往往非常严重。由信号引入的干扰会引起电路板元件工作异常,严重时将引起损伤。对于隔离性能差的系统,还将导致信号间互相干扰,引起共地系统总线回流,造成逻辑数据变化、误动和死机。控制系统因信号引入干扰造成内部元器件损坏,由此引起系统故障的情况也很多。此种干扰经常发生于信号距离长的应用案例上,常采用加中继隔离的方法,来屏蔽掉感应电压,解决干扰问题。
第三类是来自接地系统混乱的干扰。众所周知接的是提高设备抗干扰的有效手段之一,正确的接地既能抑制设备向外发出干扰; 但是错误的接地反而会引入严重的干扰信号,使系统无法正常工作。一般说来,控制系统的地线包括系统地、屏蔽地、交流地和保护地等,如果接地系统混乱,对伺服系统的干扰主要是各个接地点电位分布不均,不同接地点间存在地电位差,引起地环路电流,影响系统正常工作。例如电缆屏蔽层两端a、b都接地,就存在地电位差,有电流流过屏蔽层。当发生异常状态如雷电击时,地线电流将更大。此外,屏蔽层、接地线和大地可能构成闭合环路,在变化磁场的作用下,屏蔽层内会出现感应电流,干扰信号回路。若系统地与其它接地处理混乱,所产生地地环流就可能在地线上产生不等电位分布,影响伺服电路的正常工作。解决此类干扰的关键就在于分清接地方式,为系统提供良好的接地性能。
3.来自系统内部的干扰
主要由系统内部元器件及电路间的相互电磁辐射产生,如逻辑电路相互辐射、模拟地与逻辑地的相互影响及元器件间的相互不匹配使用等。
实际现场的工况条件要复杂的多,只能是具体问题具体分析,但是*终都会有一个圆满的解法,只不过是过程经历不同罢了
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