电机技术应用速成步进和伺服驱动选型指南

  • 科研动态
  • 2025年01月04日
  • 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

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。

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