什麽是步進電機(jī)控制器
日(rì)期:2013/7/3 14:18:58 浏覽次數: 次
什麽是步進電機(jī)控制器?如(rú)何選擇
步進電機(jī)控制器是一種能夠發出均勻脈沖信号的電子産品,它發出的信号進入步進電機(jī)驅動器後,會由驅動器轉換成步進電機(jī)所需要的強電流信号,帶動步進電機(jī)運轉。步進電機(jī)控制器能夠準确的控制步進電機(jī)轉過每一個角度。
驅動器說(shuō)接收的是脈沖信号,每收到一個脈沖,驅動器會帶動電機(jī)轉過一個固定的角度,這因爲這個特點,步進電機(jī)才會被廣泛的應用到現在的各個行業裡(lǐ)。
選擇什麽樣的伺服電機(jī),在很大(dà)程度上取決于負載的物理(lǐ)特性,負載的工(gōng)作(zuò)特性、系統要求以及工(gōng)作(zuò)環
境。一旦系統要求确定後,無論選擇何種形式的伺服電機(jī),首先要考慮的是選擇多大(dà)的電機(jī)合适,主要考慮
負載的物理(lǐ)特性,包括負載扭矩、慣量等。在伺服電機(jī)中,通常以扭矩或者力來(lái)衡量電機(jī)大(dà)小,所以選電機(jī)
首先要計(jì)算出折算到電機(jī)軸端負載扭矩或者力的大(dà)小。計(jì)算出扭矩以後需要留出一部分(fēn)餘量,一般選擇電機(jī)
連續扭矩>=1.3倍負載扭矩,這樣能保證電機(jī)可(kě)靠的運行。除此外還(hái)需要計(jì)算折算到軸端負載慣量的大(dà)小,
一般選擇負載慣量:電機(jī)轉子慣量<5:1,以保證伺服系統響應的快(kuài)速性。如(rú)果出現電機(jī)和負載之間慣量,
扭矩不匹配的情況,那麽隻能犧牲速度,在電機(jī)和負載間增加減速機(jī)了,這時你(nǐ)需要權衡。
選擇出用多大(dà)扭矩的電機(jī)後,需要做的是了解負載的工(gōng)作(zuò)特性和工(gōng)作(zuò)環境。負載的工(gōng)作(zuò)特性包括如(rú)負載
是高速還(hái)是低速運行,加速度需要達到多少,是否需要頻繁起停,頻率需要達到多少,系統運行精度等等。
這時選擇伺服電機(jī)也并沒有什麽特定的規律可(kě)循,關鍵的是你(nǐ)所選擇的電機(jī)必須适應你(nǐ)負載運動的工(gōng)作(zuò)要
求。比如(rú)在系統精度要求不高、運動速度在幾百轉以下(不超過500轉)但(dàn)不至于過低(大(dà)于1轉),不需
要頻繁起停的情況下,步進電機(jī)是一種很好的選擇。這是因爲步進電機(jī)開環控制,控制精度低,速度太高,
電機(jī)扭矩會下降的很快(kuài),将帶不動負載,速度過低會出現轉動不連續的爬行現象,而且步進電機(jī)的響應也不
快(kuài),不适合頻繁啓動的應用場合。當運動速度幾轉到3000多轉以下時,控制精度相(xiàng)對要求較高,可(kě)以選擇直
流或者交流伺服電機(jī)。一般情況下,交流伺服電機(jī)低速特性不如(rú)直流伺服電機(jī),如(rú)果負載工(gōng)作(zuò)于較低速,建
議(yì)選擇直流伺服電機(jī)。而有刷直流電機(jī)由于存在電刷換相(xiàng),會有換相(xiàng)環火(huǒ)産生(shēng),在真空防暴水下等場合是
不能使用的,并且由于環火(huǒ)使電機(jī)軸膨脹以及傳導給連接部件(jiàn),在系統精度要求高的場合也不能使用。現在
工(gōng)業應用中廣泛應用的交流伺服電機(jī)爲交流永磁同步電機(jī),由于其在額定轉速以下呈現的恒扭矩特性,所以
多用于負載扭矩恒定或者變化不大(dà)的場合,比如(rú)機(jī)床進給系統。選擇是相(xiàng)對的,同一種應用,可(kě)以用交流也
可(kě)以用直流,有時取決于環境,比如(rú)有的機(jī)器人(rén)項目,交流電源相(xiàng)對而言比較難得(de)到,那就(jiù)隻能用直流伺服
電機(jī)了。還(hái)有許多特殊應用場合,常規意義的伺服電機(jī)是很難完成任務的,比如(rú)超低速平穩運行,有的甚至
低到每年(nián)幾轉,一般的伺服電機(jī)完成不了這個要求,隻能選擇力矩電機(jī)來(lái)完成任務了。又比如(rú)需要頻繁起
停、快(kuài)速響應、高加速度,普通伺服也很難滿足要求,一般交流伺服電機(jī)帶負載頻繁起停頻率不會高于
5HZ,而直線電機(jī)就(jiù)不一樣了,可(kě)以做到高加速度有的達30G,起停頻率可(kě)到20HZ。選擇電機(jī)唯一的規律就(jiù)是
了解負載特性,了解工(gōng)作(zuò)環境,了解電機(jī)特性,隻有這樣才能選擇合适的伺服電機(jī)。