张雪峰谈机电一体化专业步进和伺服电机驱动选型速成
导语:
本文旨在为设备制造商相关人员,如项目经理、机械设计工程师、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的选择方法及应用经验。文章将介绍两种电机在点位控制或调速应用中的特点及其优缺点,并探讨如何根据具体需求进行选型,以及周边配套设施的选择。
概述:
步进和伺服电机的特性与对比
1.1 两种电机在精确定位或调速场景下的应用
步进電機因效率较低,一般不作为動力用;存在轉矩脈動,不建議用于轉矩控制。
伺服系統則可做轉矩控制,並可考慮取代變頻器當動力用。
电機選型與應用經驗
2.1 選擇電機驅動方法
考虑使用环境、机械规格、动作参数等因素;
计算负载惯量,选择合适的惯量;
确定所需转矩并选择最高转速能满足要求的電機。
应用实践与注意事项
3.1 驱动器信号接线图说明
正确理解差分型、NPN(漏拉)、PNP(源推)输出信号类型;
注意限流问题,当信号非5V时需要接限流電阻;
保证驱动器与感性負載間隔离,以防過熱。
软件规划运动曲线
设计合理運動曲線,例如梯形加減速度,見圖二及其解釋。
MCU输出放大問題
MCU輸出口通常無法直接驅動驅動器,因此需要設置放大電路以增加輸出能力,使得脈衝方向輸出信號達到典型應用電流10毫安。
驱动器時序要求
確保控制信號時間符合驅動器規範書上的要求,以避免誤操作引起設備損壞。
7 示例计算公式
根据總行程S和允許時間T,可以計算出起跳速度V1和最高速度V2以及加減速度時間t1。為方便計算,可假設起跳速度V1為0,然后求解剩餘參數。