小型电机驱动选型速成步进与伺服的应用场景

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  • 2025年01月04日
  • 导语: 本文旨在为设备制造商相关人员,包括项目经理、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(永磁同步交流伺服电机)的使用、选用方法及周边配套设施的选择和主要应用经验。 概述: 步进与伺服电机特点与优缺点介绍 两种类型的电机都适用于精确定位操作,并且可以用于调速。然而,步进电机会因为效率低而不常作为动力来源,因为它存在转矩脉动,从而不推荐用于转矩控制。相比之下

小型电机驱动选型速成步进与伺服的应用场景

导语:

本文旨在为设备制造商相关人员,包括项目经理、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(永磁同步交流伺服电机)的使用、选用方法及周边配套设施的选择和主要应用经验。

概述:

步进与伺服电机特点与优缺点介绍

两种类型的电机都适用于精确定位操作,并且可以用于调速。然而,步进电机会因为效率低而不常作为动力来源,因为它存在转矩脉动,从而不推荐用于转矩控制。相比之下,伺服系统能够进行转矩控制,并且有可能取代变频器作为动力来源。

控制方式对比

步进电子通常以脉冲指令进行控制,以改变脉冲频率来实现速度调节。这使得它们具有较短的加减速时间以及优势在于合适条件下的快速启动停留能力,而运行噪音相对较大。另一方面,伺服系统通过模拟量信号进行调速,可以实现更宽广的调速范围并具备更快的加减速性能。

电机选型方法

设计时应考虑以下因素:

使用环境要求,如防护等级、运行噪音指标和温升指标。

机械规格,如负载、刚性等参数。

动作参数,如转速、行程、高度可变加减速度时间周期精度等。

计算负载惯量并选择合适大小的惯量值。

应用经验分享

a) 合理装配联接:确保所有部件之间紧密连接,无松动或过紧的情况发生。

b) 注意散热:保证驱动器及其附属设备良好的通风情况,以避免过热导致故障或损坏。

c) 配置驱动器与電源:合理设置供给驱动器所需能量,同时细分输出以满足不同部分需求;正确配置传感器以便监控状态变化;确保安全开关及保护措施有效工作。

软件规划

a) 运行曲线规划:根据实际应用需求设计合理运动曲线,以达到高效高质量运作效果。在这里我们将讲解如何规划梯形加减速度曲线示例图2及其说明中展示了如何计算出每个轴上的初速度V1,加减速度t1最高速度V2,以及换向时间T,这些参数都是根据总行程S和允许时间T来计算得到的一系列关键数据。

上位系统注意事项:

a)信号输入频率限制: 确保上位系统产生的信号不会超过驱动器支持最大频率。此外,对于NPN/PNP输出类型,还需要注意是否有放大环路以提高输出能力至10毫安以上,才能有效地驱动物体。如果是差分输出,则需要特别注意接口匹配问题,不要将多个差分端口并联连接到同一端口。

驱动物体安装指导:

对于60mm以下的小型步进马达建议起跳速度设置在1.5转/秒以下,当达到20转/秒时增加30-150毫秒; 对于86MM及以上尺寸的大型步进马达建议起跳速度设置在1轉/秒以下,当达到10轉/秒时增加80-200毫秒; 对于400W及以下功率的小型伺服马达建议起跳速度设置在3轉/秒以下,当达到50轉/秒时增加15-200毫秒; 对于750W到2000W功率的大中型伺服马达建议起跳速度设置在2轉/秒以下,当达到30轉/节时增加40-300毫second.

综上所述,小型设备制造商应结合具体应用需求,在考虑各种因素后做出最佳选择,同时了解各类技术手段以确保产品性能稳定性和可靠性。