步进和伺服电机驱动选型应用速成物品的精确运动解决方案
步进电机与伺服电机选型速成:物品精准运动解决方案
导语:
本文旨在为设备制造商相关人员,如项目经理、机械设计师、电气工程师和软件运动控制工程师,提供关于步进电机和伺服电机(特别是永磁同步交流伺服电机)的作用、选用方法及周边配套设施的选择经验。
概述:
步进与伺服电机特点与优缺点介绍
两种驱动方式在点位控制或调速应用中的区别
步进器因效率低,不常用于动力系统;存在转矩脉动,对于转矩控制不推荐。相反,伺服系统可进行转矩控制,并有可能取代变频驱动作为动力源。
步进器调速通常依赖脉冲指令,通过改变脉冲频率来实现调速。相比之下,它具有较好的低速力矩性能、高加减速度以及短的加减速度时间,但运行时噪音较大。
伺服驱动同样具备快加减速度能力,可以迅速达到预定速度,其调速范围更广。在做到高精度的转矩控制时,应使用模拟量信号进行控制。
电机性能特性对比分析
电机选型及应用经验
3.1 电机驱动选型方法
根据环境需求、负载参数和工作条件确定适合的防护等级和运行噪声水平;
确定机械规格,如负载惯量、刚性等参数;
确认所需的转数值、新行程长度,加减速度时间周期以及精度要求;
计算负载惯量并选择合适大小的惯量值;
计算所需最大输出扭矩并选择能够满足要求的电机会功率输出;
应用实践中注意事项:
a) 合理装配联接,以确保稳定运行。
b) 注意散热问题。
c) 选择合适的驱动器及其配套件件。
d) 正确设置电流分段以避免过热。
e) 准确连接所有必要线路并实施良好的电子元件布局。
软件规划建议:
a) 设计合理曲线以提高效率和效果。梯形加减速为例展示如何规划一个有效运动曲线。
特殊情况处理:
a)当上位系统不是标准化卡片或PLC时,要注意以下几点:
i)确认信号输入频率是否超过了驱动器限制,同时检查占空比是否符合要求。
ii)保证信号幅度:高端需超过3.5V且低端不小于0V;MCU输出口需要放大才能达到典型10毫安流通能力。
iii)确认时序顺序遵循说明书规定,以避免错误操作导致设备损坏或无法正常工作。