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如何有效改善伺服电机的结构性能优化特点 知识伺服电机的常见问题

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电机网管理员 发表于 2020-6-4 16:13:07 | 显示全部楼层 |阅读模式 打印 上一主题 下一主题
伺服电机的制动方法与维护  用户往往对电磁制动、再生制动、动态制动的作用混淆,选择了错误的配件。动态制动器由动态制动电阻组成,在故障、急停、电源断电时通过能耗制动缩短伺服电机的机械进给距离。   再生制动是指伺服电机在减速或停车时将制动产生的能量通过逆变回路反馈到直流母线。经阻容回路吸收。电磁制动是通过机械装置锁住电机的轴。三者的区别:(1)再生制动必须在伺服器正常工作时才起作用,在故障、急停、电源断电时等情况下无法制动电机。动态制动器和电磁制动工作时不需电源。(2)再生制动的工作是系统自动进行,而动态制动器和电磁制动的工作需外部继电器控制。(3)电磁制动一般在SVOFF后启动,否则可能造成放大器过载。动态制动器一般在SVOFF或主回路断电后启动,否则可能造成动态制动电阻过热。选择配件的注意事项:(1)有些系统如传送装置,升降装置等要求伺服电机能尽快停车。而在故障、急停、电源断电时伺服器没有再生制动无法对电机减速。同时系统的机械惯量又较大,这时需选用动态制动器动态制动器的选择要依据负载的轻重,电机的工作速度等。(2)有些系统要维持机械装置的静止位置需电机提供较大的输出转矩且停止的时间较长,如果使用伺服的自锁功能往往会造成电机过热或放大器过载。这种情况就要选择带电磁制动的电机。(3)三菱的伺服器都有内置的再生制动单元,但当再生制动较频繁时可能引起直流母线电压过高,这时需另配再生制动电阻。再生制动电阻是否需要另配,配多大的再生制动电阻可参照样本的使用说明。需要注意的是样本列表上的制动次数是电机在空载时的数据。实际选型中要先根据系统的负载惯量和样本上的电机惯量,算出惯量比。再以样本列表上的制动次数除以(惯量比+1)。这样得到的数据才是允许的制动次数。
        PMAC与伺服电机的比较   伺服电机用于低惯性和动态响应非常重要的运动控制应用中。实际上,用于伺服应用的许多电机与PMAC电机类似,但是使用特殊的控制器(放大器)和反馈来控制位置,而不仅仅是速度。然而,伺服系统的价格可能很高-通常是等同感应电机的10到20倍。需要接近伺服性能的应用适用于PMAC电机,因其性价比而受益。案例:PMAC非常适合典型的泵运行,典型的运行速度在75%到85%之间。  PMAC电机不适用于接近10,000rpm的伺服电机应用-超出PMAC电机范围。另外,如果没有PMAC的反馈信息,设计人员会发现很难定位和定位伺服电机必须经常提供的精确精确度。  现在将PMAC电机与那些最常用于伺服应用的电机比较-无刷直流电机。传统的无刷直流驱动波形是梯形的;在这里,电机的三个导联中的两个用于相位,第三个用于狩猎-所以它是经常变化的领域。相比之下,PMAC的三个领导者则被积极使用;输入波形为正弦波,以提高效率,同时最大限度地减少噪音和振动。  如上所述,电动机定子绕组模式通常专用于特定的波形形状。人们不能通过目测来区分它们。  产生梯形波形的控制器比产生正弦波形的控制器成本更低。然而,正弦控制器和电机比梯形产生更一致的轴旋转-转子惯量,电机额定值和特定的控制器特性放大了性能的差异。  在积分马力曲线上,考虑60Hz以下的交流感应电动机曲线如何渐近于X轴:尽管它在35到60Hz之间输出恒定的转矩到60Hz(通常输出恒定的马力60到大约90Hz)40%的负载,扭矩下降。相比之下,PMAC从40%负载线稳定到大约120-150%,并且保持系统效率和扭矩。由于永磁转子缺少导体(转子条),因此不存在I2R损耗-因此,在其他条件相同的情况下,PMAC电机本质上更加高效。  需要注意的是:在低电压应用(低于110V)中,传统无刷直流电机或交流感应电机仍然是PMAC电机的更好选择-尽管目前正在努力解决在这些情况下出现的问题。  简而言之,无刷直流电机通常用于电压低至12或24V的电机。然而,为了吸引PMAC,这个电压实际上是200或300马力,绕组电压为200V.增长到平均咖啡杯的大小(一个结果),并且绕制这种电动机的电磁线(用机器或手工)是有问题的,因为这种情况下的制造商必须相当广泛地重新设计定子和转子以确保设置是物理上可能的。
        伺服电机的转速应该如何设置?   伺服电机是生产部门常用的工作器械,在使用过程中,有朋友反映伺服电机转速会出现很多问题。伺服电机转速较低时,电机会停止运作。那么到底伺服电机转速能不能自己设置,转速究竟跟什么有关系呢?   一、伺服电机转速是不是可以任意设置?   伺服电机的转速是可以任意设置的,具体怎么设置,这个就要根据详细的运用操控形式来决定了。一般有两种情况:   1、假如是用外部模拟量来进行速度形式操控的话,你输入的模拟量电压正比于电机的转速,比方驱动器内部参数默许的是每1V电压值,电机每分钟转500圈,输出3V电压,即是每分钟1500转了。当然,每V电压所对应的电机转速是能够设定的,默许是500,可以改成80,也可以改成800。只需改变输出模拟量的电压值大小,就能够任意设置电机的转速了。   2、还有一种是运用方位操控形式,这时电机的转速正比于上位发送脉冲的频率,驱动器内部设定10000个脉冲转一圈的话,假如每秒钟上位发送10000个脉冲,电机就一秒转一圈。这时想要改变电机的转速,只需要改变上位发送脉冲的频率就行了。上位发送脉冲频率越大,电机的转速就越快。   二、伺服电机转速较低时为什么会短暂停止工作?   一般来说,即使伺服电机转速再低,电机也不会停止运作。伺服电机停止工作,应该与转速没有关系。之所以低转速时,伺服电机会停止运作,可能只是巧合。伺服电机停止运转,这个时候建议查看负载能力是否足够。伺服电机假如负载能力不足够,电机会发出过载报警,马上停掉。建议先查看负载衔接处,是用什么衔接的,同步带、丝杆,还是齿轮。查看衔接处是不是打滑,看一看电机停止运作时,电机的轴是不是也停了。   三、伺服电机转速与电压有什么关系?  不管是直流伺服还是交流伺服电机:   (1)高速时,伺服电机转速和电压成正比;  (2)低速时,电压要低于速度的下降;  (3)伺服电机速度为零时,电压不为零;    简单来说,电压随伺服电机速度的改变而改变:电压=反电势+电枢电压降。   伺服电机转速只跟电压有直接关系,改变电压,可以改变伺服电机转速。当伺服电机转速较低时,电机会停止工作,并不一定表明此时是伺服电机转速出现了问题,应对负载能力进行排查。
        伺服电机速度控制和转矩控制都是用模拟量来控制,位置控制是通过发脉冲来控制。具体采用什么控制方式要根据客户的要求以及满足何种运动功能来选择。接下来,伺服电机厂家给大家介绍伺服电机的三种控制方式。如果您对电机的速度、位置都没有要求,只要输出一个恒转矩,当然是用转矩模式。如果对位置和速度有一定的精度要求,而对实时转矩不是很关心,用速度或位置模式比较好。一般说驱动器控制的好坏,有个比较直观的比较方式,叫响应带宽。1 、位置控制:位置控制模式一般是通过外部输入的脉冲的频率来确定转动速度的大小,通过脉冲的个数来确定转动的角度,也有些伺服可以通过通讯方式直接对速度和位移进行赋值。由于位置模式可以对速度和位置都有很严格的控制,所以一般应用于定位装置。应用领域如数控机床、印刷机械等等。2 、转矩控制:转矩控制方式是通过外部模拟量的输入或直接的地址的赋值来设定电机轴对外的输出转矩的大小,具体表现为例如10V对应5Nm的话,当外部模拟量设定为5V时电机轴输出为2.5Nm:如果电机轴负载低于2.5Nm时电机正转,外部负载等于2.5Nm时电机不转,大于2.5Nm时电机反转。可以通过即时的改变模拟量的设定来改变设定的力矩大小,也可通过通讯方式改变对应的地址的数值来实现。应用主要在对材质的受力有严格要求的缠绕和放卷的装置中,例如饶线装置或拉光纤设备,转矩的设定要根据缠绕的半径的变化随时更改以确保材质的受力不会随着缠绕半径的变化而改变。3 、速度模式通过模拟量的输入或脉冲的频率都可以进行转动速度的控制,在有上位控制装置的外环PID控制时速度模式也可以进行定位,但须把电机的位置信号或直接负载的位置信号给上位反馈以做运算用。位置模式也支持直接负载外环检测位置信号,此时的电机轴端的编码器只检测电机转速,位置信号就由直接的终负载端的检测装置来提供了,这样的优点在于可以减少中间传动过程中的误差,增加了整个系统的定位精度。
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