电机技术应用速成步进和伺服驱动选型指南
导语:
本文旨在为设备制造商中的项目经理、机械设计师、电气工程师以及软件运动控制工程师提供关于步进电机与伺服电机(永磁同步交流伺服电机)的知识,包括它们的特点、优缺点,以及如何选择合适的驱动器和周边配套设施。文章还将分享一些关键的应用经验。
概述:
步进和伺服电机的特点及对比
1.1 应用场景介绍
步进和伺服电机都用于精确定位,但也可用于调速。
步进由于效率较低,通常不作为动力用;其转矩脉动性,不推荐用于转矩控制。
伺服系统可以做转矩控制,并且可以替代变频器作为动力源。
电机选型及应用经验
2.1 电机驱动选型方法
考虑使用环境,如防护等级、运行噪音指标、温升指标等。
确定机械规格,如负载惯量、刚性参数等。
确认动作参数,如转速、高程,加减速时间周期精度等。
计算负载惯量并选择合适的电机惯量。
计算所需转矩并选择最高转速能满足要求的电机。
应用经验总结
3.1 设备安装与连接注意事项:
* 合理装配联接设备与负载间关系;
* 注意驱动器与電機之間散熱問題;
* 選配合適驅動器與電源,並細分調整電流需求;
* 正確設定電氣連接並遵循良好的裝配工藝;
* 設計合理運動曲線以提高效率。
驱动器控制信号接线图注释:
图一展示了常见NPN输出类型的接线原理图及其回路概念说明。此外,还提出了差分输出信号类型及其独特性,以及非隔离情况下感性负载应设置续流二极管的问题。
转换曲线规划建议:
软件工程师需要规划每个轴上的运动控制曲线,并了解每个操作过程中时间行程加减速度。梯形加减速度是一个例子,解释了如何根据实际需求设计一个运动曲线(见图二)。
上位系统信号处理注意事项:
对于非标准上位系统,需要考虑以下几点:占空比限制、高低有效时长限制,以及放大能力问题,以确保能够正确地发送给驱动器。
运行参数设定建议:
根据不同大小尺寸步進或軸承設置初速度至达到推荐最高轉速後,再進行減速;而对于更大的設備,其初速度则应该设得更低,以保证性能符合预期。