电机驱动系统选型指南2极4极6极电机的权威区别解析
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、电气工程师和软件运动控制工程师,提供步进电机与伺服电机(永磁同步交流伺服电机)的选择指导,以及它们在点位控制或调速应用中的使用方法及周边配套设施的选配经验。
概述:
步进和伺服电机的特点与优缺点介绍
1.1 两种电机在精确定位和调速应用中的介绍
步进和伺服电机会用于精确定位场合,但也可用于调速应用。步进电机会因效率较低,一般不作为动力用;存在转矩脉动,不推荐用于转矩控制。伺服系统则可做转矩控制,并可考虑取代变频驱动当作动力用。
步进电子调速时,通常采用脉冲指令,通过改变脉冲频率来实现调速。在合适条件下,可以快速达到目标速度,但运行噪音相对较大。而伺服电子调速同样具有加减速时间短的优势,可迅速达到预期速度,其调速范围更宽。在进行调速或转矩控制时,建议使用模拟量信号。
电机选型及应用经验
2.1 电机驱动选型方法
设备制造商应参考以下方法进行选择:
使用环境要求,如防护等级、运行噪音指标、温升等;
确定机械规格,如负载、刚性等参数;
确认动作参数:转速度、高程,加减速度时间周期、精度等;
计算负载惯量并选择合适的惯量;
计算所需转矩并选择能满足要求的最大转矩输出能力;
选择最高可以满足需求的工作频率。
相关岗位人员应按分工获取这些信息。
2.2 应用经验
1)确保合理装配联接好每个部分。
2)注意驱动器与冷却系统之间充分通风以保证散热。
3)正确配置驱动器类型以及匹配给定的功率需求。
4)细致地设置当前流程,以避免过热或其他问题产生影响。
5)设计良好的运动曲线,以提高整体性能。
附录图一 驱动器控制信号接线原理图注释:
图二 绘制示例运动曲线说明:
此外,对于非标准上位处理单元,请特别注意以下几点:
控制信号高低占空比是否符合说明书规定,每种类型都有其限制值,如200KHz/500KHz,有前提条件,即占空比50%时才有效。这意味着高低沿至少需要保持各自一定微秒数;对于200KHz来说是最少2.5微秒,而对于500KHZ来说是最少1微秒。
控制信号幅度要符合规格要求,大多数情况下需要放大到10毫安以供驱动生成操作命令。此外还要确保方向输入至少提前脉冲有效沿约为1至2微秒,这是为了让轴能够根据新的命令变化而移动而不会突然停止或反向旋转,从而保护轴上的零件不受损害。
综上所述,本文旨在帮助读者理解不同类型(如直流串联直流串联、二次励磁四象限、三次励磁六象限)的各种特性,使他们能够根据具体情况做出明智之举,在不同的工业自动化领域中找到最佳解决方案。