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德國SEW電機(jī)的轉(zhuǎn)速都是受到哪些因素影響?
發(fā)布時間: 2021-08-23 點擊次數(shù): 1983次德國SEW電機(jī)的轉(zhuǎn)速都是受到哪些因素影響?
堵轉(zhuǎn)了就是電機(jī)轉(zhuǎn)矩不夠了,在步進(jìn)電機(jī)固定的情況下,影響轉(zhuǎn)矩的主要因素有轉(zhuǎn)速和電流,步進(jìn)電機(jī)的特性是轉(zhuǎn)速越高力矩越小,電流越小力矩越小。
德國SEW電機(jī)只能夠由數(shù)字信號控制運(yùn)行的,當(dāng)脈沖提供給驅(qū)動器時,在過于短的時間里,控制系統(tǒng)發(fā)出的脈沖數(shù)太多,也就是脈沖頻率過高,將導(dǎo)致步進(jìn)電機(jī)堵轉(zhuǎn)。要解決這個問題,必須采用加減速的辦法。就是說,在步進(jìn)電機(jī)起步時,要給逐漸升高的脈沖頻率,減速時的脈沖頻率需要逐漸減低。這就是我們常說的“加減速"方法。
德國SEW電機(jī)轉(zhuǎn)速度,是根據(jù)輸入的脈沖信號的變化來改變的。從理論上講,給驅(qū)動器一個脈沖,步進(jìn)電機(jī)就旋轉(zhuǎn)一個步距角(細(xì)分時為一個細(xì)分步距角)。實際上,如果脈沖信號變化太快,步進(jìn)電機(jī)由于內(nèi)部的反向電動勢的阻尼作用,轉(zhuǎn)子與定子之間的磁反應(yīng)將跟隨不上電信號的變化,將導(dǎo)致堵轉(zhuǎn)和丟步。所以步進(jìn)電機(jī)在高速啟動時,需要采用脈沖頻率升速的方法,在停止時也要有降速過程,以保證實現(xiàn)步進(jìn)電機(jī)精密定位控制。加速和減速的原理是一樣的。下面就加速實例加以說明:
加速過程,是由基礎(chǔ)頻率(低于步進(jìn)電機(jī)的直接起動最高頻率)與跳變頻率(逐漸加快的頻率)組成加速曲線(降速過程反之)。跳變頻率是指步進(jìn)電機(jī)在基礎(chǔ)頻率上逐漸提高的頻率,此頻率不能太大,否則會產(chǎn)生堵轉(zhuǎn)和丟步。加減速曲線一般為指數(shù)曲線或經(jīng)過修調(diào)的指數(shù)曲線,當(dāng)然也可采用直線或正弦曲線等。使用單片機(jī)或者PLC,都能夠?qū)崿F(xiàn)加減速控制。對于不同負(fù)載、不同轉(zhuǎn)速,需要選擇合適的基礎(chǔ)頻率與跳變頻率,才能夠達(dá)到最佳控制效果。指數(shù)曲線,在軟件編程中,先算好時間常數(shù)存貯在計算機(jī)存貯器內(nèi),工作時指向選取。通常,完成步進(jìn)電機(jī)的加減速時間為300ms以上。如果使用過于短的加減速時間,對絕大多數(shù)步進(jìn)電機(jī)來說,很難實現(xiàn)步進(jìn)電機(jī)的高速旋轉(zhuǎn)。
德國SEW電機(jī)不一定是堵轉(zhuǎn),電機(jī)都有最高轉(zhuǎn)速的,步進(jìn)電機(jī)也是,當(dāng)轉(zhuǎn)速超過步進(jìn)電機(jī)的最高轉(zhuǎn)速,步進(jìn)電機(jī)就會突然停止。
電流的大小會影響轉(zhuǎn)矩,電流越大轉(zhuǎn)矩越大,但是電機(jī)發(fā)熱也就越大,因此電流一般調(diào)整到轉(zhuǎn)矩足夠的情況下的最小電流。如果這種情況下電機(jī)發(fā)熱量還很大,就需要換大轉(zhuǎn)矩電機(jī)了。
電機(jī)可以根據(jù)脈沖數(shù)和脈沖頻率來對電機(jī)實現(xiàn)開環(huán)控制位置和速度,是一種便宜、簡單好用的控制類電機(jī),在自動化控制領(lǐng)域得到越來越廣泛的應(yīng)用。
但由于步進(jìn)電機(jī)不是閉環(huán)控制,選型或者使用不當(dāng),也會容易出現(xiàn)步進(jìn)電機(jī)失步,也叫步進(jìn)電機(jī)丟步,也就是步進(jìn)電機(jī)沒有按照指令到達(dá)應(yīng)該到達(dá)的位置,讓工控人員很是苦惱。
德國SEW電機(jī)的原因是什么?可以采取哪些對策來避免失步呢?
步進(jìn)電機(jī)失步的原因有很多,在實際應(yīng)用過程中,需要采取排除法一一分析,才能夠找出失步的真正原因,一般導(dǎo)致步進(jìn)電機(jī)失步的原因是下面幾種:
1.步進(jìn)電機(jī)本身工作力矩不夠,沒有足夠能力帶動負(fù)載;
2.德國SEW電機(jī)起停的加減速過程不充分,步進(jìn)電機(jī)在加減速過程中失步;
3.德國SEW電機(jī)的電源功率不夠?qū)е虏竭M(jìn)電機(jī)的輸入功率不夠引起失步;
4.步進(jìn)電機(jī)的驅(qū)動電壓不夠或者驅(qū)動電流設(shè)定過低;
5.驅(qū)動器或者控制器收到信號干擾;
6.德國SEW電機(jī)系統(tǒng)共振引起步進(jìn)電機(jī)帶負(fù)載能力下降而導(dǎo)致失步;
7.驅(qū)動器和控制器的信號不匹配;
8.同步輪或者減速箱的背隙或者來回轉(zhuǎn)到的間隙誤差沒有在程序上補(bǔ)償或者補(bǔ)償值不對;
9.控制程序本身有問題。
針對上面各問題原因,可以分別采取下面對策來改善步進(jìn)電機(jī)失步問題:
1)核算負(fù)載的力矩,參考步進(jìn)電機(jī)距頻圖看看在對應(yīng)速度下步進(jìn)電機(jī)是不是有足夠扭矩能力帶動負(fù)載,可以換個在對應(yīng)工作速度下扭矩大的步進(jìn)電機(jī)來對比測試。
2)步進(jìn)電機(jī)的啟動階段就像開手動波的汽車,需要逐步上檔而提速,加減速不充分,會導(dǎo)致失步。
一般建議負(fù)載的轉(zhuǎn)動慣量不要大于步進(jìn)電機(jī)轉(zhuǎn)動慣量的10倍,不然加減速過程會比較漫長。
3)步進(jìn)電機(jī)啟動瞬間我們會測試到額定電流1.6倍左右的電流,如果電源功率不夠,會讓電機(jī)里面的有效電流過低,從而帶不動負(fù)載。建議一般電源留30%以上余量。
4)德國SEW電機(jī)需要快速啟動或者高速運(yùn)行,需要驅(qū)動電壓比較高,工作電流設(shè)定值足夠大,否則也容易失步。
5)換個型號的驅(qū)動器對比看看是不是信號收到干擾,或者看看控制A電機(jī)運(yùn)動,是不是B電機(jī)有動作,看看電機(jī)是不是收到信號干擾。
6)共振的時候,步進(jìn)電機(jī)及其系統(tǒng)有明顯的噪聲和震動,速度上升或者下降一定范圍,有關(guān)現(xiàn)象會明顯減輕或者消失,基本可以判斷是共振問題。
選擇合適參數(shù)的步進(jìn)電機(jī),改善驅(qū)動器性能或者用減震墊等物理方式來減振。
7)如果是步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動器和控制器的信號不匹配,現(xiàn)象是隨著時間的推移,位置的偏移量會很均勻地增加。
更改驅(qū)動器或者控制器的信號識別方式,讓兩者匹配一致就好了。
8)同步輪或者減速箱由于精度問題,會有一定誤差累計,需要在控制程序中做出合理補(bǔ)償。
9)控制程序?qū)е率Р揭膊簧僖,需要檢查控制程序是不是有問題。
一時找不到問題原因,也有工程師會讓步進(jìn)電機(jī)運(yùn)行一段時間就重新找原點歸位,這樣會影響設(shè)備的工作效率,是沒有辦法的辦法。
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霍尼韋爾Honeywell
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日本TOYOOKI豐興
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Phoenix菲尼克斯
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SMC/日本SMC
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施克|SICK傳感器
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BURKERT|寶德電磁閥
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CKD(喜開理)電磁閥
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NORGREN/諾冠電磁閥
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