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步进电机与伺服电机选型时注意事项
来源: 日期:2013-11-5 23:28:54 人气:标签:
1.步进电机选型要点
1)选择保持转矩:保持转矩又叫静力矩,是指步进电机通电但没有转动时,定子锁住转子的力矩。
由于步进电机低速运转时的力矩接近保持转矩,而步进电机的力矩随着转速的增加而快速减小,输出功率也随转速的增大而变化.所以说保持转矩是衡量步进电机负载能力 重要的参数之一。
2)选择相数:两相步进电机成本低,步距角 小1.8度,低速时的震动较大,高速时力矩下降较快,适合于高速且对精度和平稳性要求不高的场合。三相步进电机步距角 小1.5度,震动比两相步进.电机小,低速性能好于两相步进电机, 高转速也比两相步进电机高,适合于高速且对精度和平稳性要求较高的场合。5相步进电机的步距角更小,低速性能好于三相步进电机.适合于中低速且对精度和平稳性要求较高的场合。
选择步进电机时应遵循先选电机再选驱动器的原则。先确定负载特性.再通过比较不同型号步进电机的静力矩和矩频曲线,找到与负载特性 匹配的电机,机械特性要求较高时,应采用机械减速装置,以使电机工作在效率 高噪音 小的状态;避免使电机工作在振动区.如果需要则通过改变电压、频率和或增加阻尼器的方式来解决。
3)选择驱动器和细分数:对于步进电机的驱动器来说. 好不选择整步状态,因为整步状态容易引起震动,尽量选择小电流大电感低电压的驱动器,只有在需要低震动和高精度时才配用细分型驱动器,对于大转矩电机配用高电压型驱动器,以获得较好的高速性能。在转速较高且对精度和平稳性要求不高的场合,不必选用高细分驱动器,以便节约成本;在转速很低的情况下,应选择较大细分数.以确保运转平稳,减小震动和噪音。总之,在选择细分数时,应考虑电机的实际运转速度、负载力矩范围、减速器设置情况、精度要求、震动和噪音要求等。
2.伺服电机选型时应注意的要点
1)负栽/电机惯量比:正确设定惯量比参数是充分发挥机械及伺服系统 佳效能的前提,此点在要求高速度高精度的系统上表现尤为突出,伺服系统的高速跟惯量比有很大关系,若负载电机惯量比过大,伺服参数调整越趋边缘化.也越难高速,震动抑制能力也越差,所以控制也就越变得不稳定。在没有自适应调整的情况下,伺服系统的默认调整参数在l_3倍负载电机惯性比之下.系统会达到 佳工作状态,这样就有了负载惯量比的问题,也就是我们~般所说的惯量匹配,如果电机惯量和负载惯量不匹配,就会出现电机惯量和负载惯量之间动量传递时发生较大的冲击。
2)选择转速:电机选择应首先根据机械系统的快速行程速度来计算,快速行程的电机转速应严格控制在电机的额定转速之内,井应在接近电机的额定转速下使用,以有效利用伺服电机的功率。对于伺服电机来说,其额定转速、 大转速、允许瞬间转速之间有以下关系:允许瞬间转速> 大转速>额定转速,伺服电机工作在 低转速和额定转速之间时为恒转矩调速,工作在额定转速和 大转速之间时为恒功率调速;恒功率调速是指在低速时输出转矩大,高速时输出转矩小。即输出功率是恒定的。恒转矩调速是指电机在高速低速时的输出转矩一样大,也就是高速时输出功率大,低速时输出功率小。
3)伺服电机的短时阍特性,也就是加减速特性:伺服电机除连续区域外,还有短时间内的运转特性如电机的加减速,用 大转矩表示;即使容量相同, 大转矩也会因为电机的不同而不同。 大转矩影响驱动电机的加速时间常数,根据电机 大转矩.选择电机的容量。
4)连续特性(连续实效负载特性):对要求频繁启动制动的数控机床,为避免电机过热,必须检查它在一个周期内电机转矩的均方根值,并使他小于电机的连续额定转矩。
通过以上比较,可以发现伺服电机在许多方面忧于步进电机,但是使用步进电机,控制系统的设计相对比较容易,易于实现.而选用伺服电机,控制系统的成本比较高。
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