28 關於伺服電機你應該知道的一切
工業機器人電動伺服系統的整體結構為三閉環控制, 即電流環路, 速度環和位置環. 一般來說, 用於交流伺服驅動器, 位置控制等多種功能, 速度控制, 和扭矩控制可以透過手動設定其內部功能參數來實現. 那麼關於伺服馬達你需要了解什麼? 以下是伺服馬達的總結 28 你可能不知道問題所在, 一起來看一下.
1. 如何選擇正確的伺服馬達和 步進電機?
A: 取決於具體應用, 只是為了確定: 負載的性質 (例如水平或垂直載重, ETC。), 力矩, 慣性, 速度, 準確性, 加速和減速要求, 上層控制要求 (例如連接埠介面和通訊的要求), 主要控制方式是位置, 扭力或速度模式. 電源為直流或交流電源, 或電池電源, 電壓範圍. 據此確定馬達及所配驅動器或控制器型號.
2. 選擇步進馬達或伺服馬達系統?
A: 實際上, 應根據具體應用選擇什麼樣的電機, 各有各的特點.
3. 如何使用 步進電機 司機?
A: 根據馬達電流, 大於或等於驅動器電流. 如果您需要低振動或高精度, 您可以使用細分類型驅動程式. 適用於大扭矩電機, 盡可能使用高壓型驅動器以獲得良好的高速性能.
4.2 相和 5 步進馬達同相有什麼差別, 如何選擇?
A: 2 相電機成本低, 但低速時振動較大, 並且高速時扭力下降很快. 5 相電機振動較小, 高速效能, 比 2 相電機轉速 30 ~ 50% 更高, 在某些場合可以替代伺服電機.
5. 何時選擇直流伺服系統, 它和交流伺服有什麼差別?
A: 直流伺服馬達分為有刷馬達和無刷電機.
有刷馬達成本低, 結構簡單, 啟動扭力大, 速度範圍寬, 易於控制, 需要維護, 但維護方便 (換碳刷), 產生電磁幹擾, 並且對環境有要求. 因此它可用於對成本敏感的一般工業和民用應用.
無刷馬達體積小, 重量輕, 產量大, 反應快, 高速, 慣性小, 轉動平穩，扭力穩定. 控制複雜, 輕鬆實現智慧化, 其電子相變靈活, 可以是方波相變或正弦波相變. 馬達免維護, 高效率, 工作溫度低, 低電磁輻射, 長壽, 並且可以在各種環境下使用.
交流伺服馬達也是無刷電機, 分為同步電機和非同步電機, 現在, 同步馬達一般用於運動控制, 功率範圍大，可以做很大的功率. 慣量大, 最大轉速低, 並隨著功率的增加而迅速減小. 所以, 適合做低速平滑運行的應用.
6. 使用馬達時應注意什麼?
A: 通電運轉前應進行以下檢查.
(1) 電源電壓是否合適 (過壓容易造成驅動模組損壞); 對於直流輸入 +/- 極性一定不能接錯, 驅動控制器對馬達型號或電流設定值是否合適 (一開始不要太大).
2) 控制訊號線連接牢固, 工業場所考慮屏蔽 (例如使用雙絞線).
(3) 不用一開始就需要連接所有的線, 只有最基本的系統, 操作良好後, 然後逐漸連接.
4) 一定要弄清楚接地方法, 或使用浮動空氣未連接.
(5) 半小時內開始運行，密切觀察電機狀態, 例如動作是否正常, 聲音和溫升, 並發現問題立即停車調整.
7. 步進馬達開始運轉, 有時在運動中移動一點或在原地來回移動, 有時跑步時會失步, 問題是什麼?
一般來說, 檢查時應考慮以下幾個方面.
(1) 馬達扭矩是否足夠大以驅動負載, 所以我們一般建議用戶選擇比實際需要選擇的扭矩 50% 到 100% 馬達的, 因為步進馬達不能超載運轉, 即使是片刻, 會導致失步, 嚴重失速或不規則原地反覆移動.
(2) 上位控制器輸入的步進脈衝電流夠大 (一般來說 > 10嘛), 為了使光耦穩定導通, 輸入頻率太高, 導致接收不到, 如果上位控制器的輸出電路是CMOS電路, 然後也使用CMOS輸入型驅動器.
3) 啟動頻率是否太高, 啟動程序是否設定加速過程, 從馬達指定的啟動頻率開始加速到設定頻率, 即使加速時間很短, 否則可能會不穩定, 甚至處於空閒狀態。
4） 馬達未固定時, 有時會出現這種情況, 那就正常了. 因為, 實際上, 此時電機會產生強烈的諧振，導致失步狀態. 馬達必須固定.
5) 對於 5 相電機, 即使相序接錯，馬達也不會運作.
8. 我想透過通訊直接控制伺服電機, 是否可以?
是的, 這很方便, 但這是速度問題, 適用於響應速度要求不高的應用. 如果您需要快速回應控制參數, 伺服運動控制卡, 一般具有DSP和高速邏輯處理電路來實現高速, 高精準度運動控制. 例如S加速度, 多軸插補, 等.
9. 如何使用開關電源為步進和直流馬達系統供電?
一般不會, 特別適用於大扭矩電機, 除非選擇開關電源比所需功率多一倍. 因為, 當馬達工作為大感性負載時, 會在電源側形成瞬間高壓. 而且開關電源的過載性能不好, 將保護關機, 其精密的穩壓性能且不需要, 有時可能會造成開關電源和驅動器的損壞. 可搭配傳統環形或R型變壓器可變直流電源使用.
10. 想用±10V或 4 ~ 20mA DC電壓來控制步進電機, 它可以?
是的, 但需要單獨的轉換模組.
11. 有一個帶有編碼器反饋的伺服電機, 可以用只有測速機口的伺服驅動器來控制嗎?
是的, 您需要一個編碼器來轉速計訊號模組.
12. 伺服馬達的編碼板部分可以拆開嗎?
禁止拆卸, 因為碼盤裡面的石英晶片很容易壞, 而進入塵埃之後, 壽命和精度將無法保證, 所以需要專業人員進行檢修.
13. 步進和伺服馬達可以拆卸檢修或改裝嗎?
不要, 讓廠商來做, 沒有專業設備拆卸很難安裝回原來的樣子, 馬達轉子定子之間的間隙無法保證. 磁鐵材料的性能被破壞, 甚至導致失去磁性, 馬達扭力大大降低.
14. 伺服控制器能否感知外部負載的變化?
比如停止, 遇到設定阻力時返回或保持一定的推力跟進.
15. 國產驅動器或馬達與國外優質馬達或驅動器可以一起使用嗎?
原則, 有可能的, 但只有在明確馬達的技術參數後, 否則會大大降低應有的效果, 甚至影響長期運作和壽命. 決定前先諮詢供應商.
16. 使用大於額定電壓值的直流電源電壓驅動馬達是否安全?
通常這不是問題, 只要馬達在設定的速度和電流限制內運行. 因為馬達速度與馬達線電壓成正比, 選擇一定的電源電壓不會導致超速, 但可能會出現驅動等故障.
此外, 確保馬達滿足驅動器的最小電感係數要求非常重要, 且設定的電流限制小於或等於馬達的額定電流.
實際上, 如果你能讓馬達運轉得慢一點就好了 (低於額定電壓) 在您正在設計的設備中.
在較低電壓下運行 (因此速度較低) 將減少刷子運轉的彈跳, 電刷/換向器磨損較少, 更低的電流消耗和更長的馬達壽命.
另一方面, 如果馬達尺寸和性能要求需要額外的扭力和速度, 可能會過度驅動電機, 但以犧牲產品壽命為代價.
17. 如何為我的應用選擇合適的電源?
建議選擇電源電壓值 10%-50% 高於所需的電壓. 該百分比根據 Kt 的不同而變化, 什麼時候, 和系統中的電壓降. 驅動器的電流值應足以提供應用程式所需的功率. 請記住，驅動器的輸出電壓值與電源電壓不同, 所以驅動器輸出電流也不同於輸入電流. 確定合適的電源電流, 計算應用程式的所有功率需求並添加 5%. 所需電流值可使用 I = P/V 公式計算.
建議選擇電源電壓值 10% 到 50% 高於所需電壓. 該百分比根據 Kt 的不同而變化, 什麼時候, 和系統中的電壓降. 驅動器的電流值應足以提供應用程式所需的能量. 請記住，驅動器的輸出電壓值與電源電壓不同, 所以驅動器輸出電流也不同於輸入電流. 確定合適的電源電流, 計算應用程式的所有功率需求並添加 5%. 所需電流值可由公式I = P/V計算.
18. 伺服驅動器可以選擇什麼工作模式?
並非所有型號的驅動器都存在不同的模式
19. 如何將驅動器和系統接地?
A. 如果交流電源和驅動器直流母線之間沒有隔離 (例如. 變壓器), 請勿將直流母線非隔離埠或非隔離訊號接地, 因為這可能會導致設備損壞和人身傷害. 因為交流公共電壓不接地, 直流母線接地線和大地之間可能存在高電壓.
乙. 在大多數伺服系統中, 所有公共地和地在信號端連接在一起. 多種接地方式會產生容易受到雜訊影響並在不同參考點產生電流的接地迴路.
C. 保持命令參考電壓恆定, 將驅動器的訊號地連接到控制器的訊號地. 它還將連接到外部電源的地, 這會影響控制器和驅動器的操作 (例如. 5編碼器電源V).
d. 屏蔽層接地比較困難，有幾種方法可以做到. 正確的屏蔽接地位於其電路內部的參考電位點. 這一點取決於雜訊源和接收端是否同時接地, 或浮動. 確保屏蔽層在同一點接地，以免接地電流流過屏蔽層.
20. 為什麼變速箱不能在標準扭力點與馬達精確匹配?
如果考慮馬達通過減速機產生的連續扭矩, 許多減速比將遠遠超過減速機的額定扭矩.
如果我們設計每個減速器以匹配全扭矩, 減速機內齒輪組合過多 ( 體積較大, 更多材料).
這將使產品變得昂貴且違反 “高效能, 小尺寸” 產品原理.
21. 如何選擇使用行星減速機還是正齒輪減速機?
行星齒輪箱一般用於在有限空間內需要高扭力的情況, IE. 小體積、高扭矩, 與正齒輪箱相比，它們具有更好的可靠性和使用壽命. 使用正齒輪減速機以降低電流消耗, 低噪音、高效率、低成本應用.
22. 什麼是佔空比?
佔空比是工作時間的比率 / (工作時間 + 非營業時間) 馬達在每個工作週期中的. 如果佔空比低, 它允許電機運行在 3 短時間持續電流的倍數, 從而產生比額定連續運轉更大的力.
23. 標準旋轉馬達的驅動電路可以用於直線馬達嗎?
一般來說, 是的. 您可以將直線電機視為旋轉電機, 例如線性步進電機, 拉絲的, 無刷和交流直線電機. 詳情請洽供應商.
24. 直線馬達可以垂直安裝進行上下運動嗎?
是的. 根據用戶要求, 垂直安裝時可為活動滑塊加平衡裝置或為導軌加煞車.
25. 同一平台上可以安裝多個移動器嗎?
是的, 你可以. 只要幾個搬運工互不干擾.
26. 是否可以在同一磁軌上安裝多個具有多個運動線圈的無刷電機?
是的, 有可能的. 只要搬運工之間不互相干擾.
27. 使用直線馬達比使用滾珠桿直線馬達有什麼優勢?
由於定子和動子之間沒有機械連接, 反彈, 穿, 癲癇問題被消除, 且動作更加流暢. 突顯了精度更高的特點, 高速, 高加速度, 反應快, 平滑運動, 控制精度高, 可靠性好 尺寸緊湊, 低輪廓高度, 長壽, 免維護, 等.
28.如何選擇電動缸, 滑動桌, 精密平台產品? 費用是如何計算的?
選擇執行器產品的關鍵取決於您對運動參數有什麼樣的要求, 您可以根據您需要的應用來確定特定的運動參數和其他技術條件, 這些參數應該滿足你的實際需求, 不僅符合申請要求並留有餘地, 但別提太高, 否則成本可能比標準產品高出數倍. 例如, 如果 0.1mm 的精度就足夠了, 不要選擇0.01mm的參數. 其他參數如負載能力也是如此, 速度, 等.
對用戶的另一個建議是，如果沒有必要, 推拉力或重量的三個主要參數, 速度和定位精度不應該同時要求很高, 因為執行器是高精度、高技術的機電一體化產品.
我們需要考慮並選擇馬達對應的部件, 驅動及回饋裝置, 以及執行器的不同精度和準確度. 控制器和回授裝置, 以及不同精度等級的導軌, 擰緊, 支撐座椅和其他機械系統, 從而達到所需的整體運動參數, 可謂是涉及全身的產品. 當然, 您對產品需求有很高的要求, 我們仍然可以見面, 但成本也會相對較高.
