中国电机行业的出口前景十分广阔

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如何有效改善伺服电机的故障原因 如何有效改善伺服电机故障分析

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电机网管理员 发表于 2020-6-4 16:13:15 | 显示全部楼层 |阅读模式 打印 上一主题 下一主题
国产伺服电机借工业机器人市场崛起   近年来,随着自动化生产需求的加速释放,全球人口红利的日渐式微,制造行业的转型升级迫在眉睫。为推动“制造大国”向“制造强国”转变,我国特别制定了“中国制造2025”战略计划,通过创新驱动力的不断强化,以推动智能制造领域发展的自动化、信息化升级。其中,工业机器人作为自动化发展的核心装备和硬件基础,受到了国家的长期关注与重视。从2010年开始,在政策和市场的双重利好下,我国工业机器人市场就迎来了迅猛发展,不仅市场规模不断增长,市场销量同步扩张,而且市场增速和发展态势都十分强劲给力。据IFR数据统计显示,2017年我国工业机器人销量达到13.8万台,同比增长超过30%。目前,我国已经连续6年成为全球工业机器人最大需求和应用市场,产品保有量远超美国、英国、日本、德国等一众发达国家。根据现有的市场整体发展形势,业内人士预计,2018年将有超过34%的工业机器人进入中国市场,届时国内市场销量和规模将分别来到15万台和62.3亿美元。为推动工业机器人产业的快速发展,这些年我国政府给予了相当的政策支持,以2013年发布的《关于推动工业机器人产业发展的指导意见》为标志,政府释放的政策红利鼓励和引导了一批企业的快速崛起,让工业机器人市场迅速壮大并走向成熟。与此同时,国内企业研发投入的增加,国外企业资本布局的强化,也相应的助推我国工业机器人市场发展不断提速。   总而言之,在政府、企业的共同努力之下,如今我国工业机器人的应用领域已经愈发广泛,从较为成熟的汽车、电子产业日渐扩张到了医疗、食品、建筑等更多行业。未来,随着市场发展的进一步提升,工业机器人的延伸趋势有望持续加快,并通过不断扩大的领域应用,将市场规模进行有效提升。国产伺服电机趁势迎突破一直以来,我国伺服电机发展落后、品牌实力不足的原因,大体可以归结为起步晚,技术储备不够;创新能力弱,专利申请不多;一昧低价恶性竞争,牺牲了产品利润;以及高附加值产品投入较少,新技术和产品无法更新。但近年来,随着工业机器人发展的逐步提速,伺服电机市场前景的日益呈现,上述问题开始出现了转机。以研发专利、行业策略和政府政策三方面的变化为主导,我国伺服电机市场发展正在趁势迎来突破。其中,在研发专利方面,这几年国产伺服电机专利数量呈直线上升,2010年我国伺服电机相关专利申请数量还只有2697项,到2016年已经增长到14058项,年复合增长率高达31.68%。而在行业策略方面,高位盈利逐渐取代了低价竞争,以英威特、汇川技术、卧龙电气等为主的国内电机行业巨头,近年来在伺服电机产品上都保持着20%-40%左右的超高利润。此外,在政府政策方面,“中国制造2025”、节能减排等政策的提出,也让工业机器人行业对伺服电机产品的重视有了新的高度。总而言之,乘着工业机器人市场发展提速带来的强劲东风,国产伺服电机正在从专利、营销、政策等方面迎来突破,而随着三方面发展的逐渐成熟,未来有望从更多方面带动伺服电机的崛起,带动国内企业实现后来居上、强势赶超。
        其调整角度范围如图7:    2.2.5固定编码器  --对ERN1387.001/020编码器来说,用M5*50螺栓穿过中心孔将其固定  --对EQN1325.001编码器来说,用M5*70螺栓穿过中心孔将其固定  注意固定时用力要适当,防止编码器旋转。然后安上固定支持盘的2条螺丝,把电源线插头插上,盖上金属外壳,保证电源线顺利地放在外壳的槽内,并使屏蔽层和金属外壳良好接触,安上固定外壳的螺丝。  2.2.6试验电机  编码器安装好后,装上电机端盖,在工作台案上连接好电机的动力电缆和反馈电缆,先进行电机的空载试验。给机床送电,待机床起动方式组就绪后,可点动试验电机,如果电机能够正常转动无报警、无飞车现象,说明编码器安装成功。否则还需拆下重新进行安装,若直接在机床上试车如果出现飞车现象,将会严重损坏机床的机械部分。  2.2.7将电机安装到机床上  电机空载试验好后,即可将其安装到机床上,然后再通电试车,检验其运动性能,通过参数观察电机电流和负荷情况,了解电机所带轴的运动情况,并根据需要随时进行调整。  三、操作中容易出现的错误及应注意的问题  第一、 安装支持盘时要确保支持盘面和编码器的底面保持平行,并注意其间距及公差范围。否则在旋转过程中容易损坏支持盘或编码器轴。  第二、 要注意电机轴上的标记,如图4,这个标记随电机型号不同,其所处的方向亦不一样。例如我在修理1FT608电机时,一开始没有认识到这个标记的重要性,没细看电机轴上的的标记,结果装上后试验电机时出现飞车现象,马上压下急停开关紧急停车,才没有造成电机的损坏。  第三、要注意编码器上的标记,对ERN1387.001/020编码器来说,玻璃盘和电路板上的标记较清楚,也容易调整。而对编码器EQN1325.001来说,齿轮上的标记是一个小黑点,如果将标记对偏后将出现报警或飞车,飞车现象导致的后果较严重,必须引起足够的重视。常见的报警内容有:  26020 axis x hardware fault during encoder initialization  300504 axis x drive fault of motor transducer  300505 axis x drive fault measuring system error in absolute track ,code 00004H(对绝对编码器来说)  第四,电机在拆卸、搬动过程中,要轻拿轻放,防止碰撞,特别是编码器部位绝对不能用锤敲击,否则很容易损坏编码器内部的光学元件和电机的抱闸装置。
        伺服电机采用恒流驱动技术,并在静态和低速下,电流会维持恒定,以保持恒力矩输出。速度高到一定程度,电机内部反电势升高,电流将逐步下降,力矩也会下降。因此,因铜损带来的发热情况就与速度相关了。静态和低速时一般发热高,高速时发热低。但是铁损变化的情况却不尽然,而电机整个的发热是二者之和。  直流伺服电机,它包括定子、转子铁芯、电机转轴、伺服电机绕组换向器、伺服电机绕组、测速电机绕组、测速电机换向器,所述的转子铁芯由矽钢冲片叠压固定在电机转轴上构成。直流电机有着良好精确的速度控制特征不说,还有可以再整个速度区内实现平滑控制,几乎没有任何振荡,高效率,不发热。伺服电机可分为交流和直流,交流伺服电机内部的转子是永磁铁,驱动器控制的U/V/W三相电形成电磁场,转子在此磁场的作用下转动,同时电机自带的编码器反馈信号给驱动器,驱动器根据反馈值与目标值进行比较,调整转子转动的角度。伺服电机的精度决定于编码器的精度.  控制精度不同,交流伺服电机的控制精度由电机轴后端的旋转编码器保证。对于带标准2500线编码器的电机而言,由于驱动器内部采用了四倍频技术,其脉冲当量为360°/10000=0.036°。对于带17位编码器的电机而言,驱动器每接收217=131072个脉冲电机转一圈,即其脉冲当量为360°/131072=9.89秒。  然而交流电机的特性是比较软,当达到额定力矩后,如果负载力矩增加,就很容易造成突然的失速。但是直流电动机具有响应快速、较大的起动转矩、从零转速至额定转速具备可提供额定转矩的性能。 交流电机虽然没有碳刷及整流子,免维护、坚固、应用广,但特性上若要达到相当于直流电机的性能须用复杂控制技术才能达到。现今半导体发展迅速功率组件切换频率加快许多,提升驱动电机的性能。   通常各类伺服电机,内部都是有铁芯和绕组线圈的。绕组有电阻,通电会产生损耗,损耗大小与电阻和电流的平方成正比,这就是我们常说的铜损,如果电流不是标准的直流或正弦波,还会产生谐波损耗;铁心有磁滞涡流效应,在交变磁场中也会产生损耗,其大小与材料,电流,频率,电压有关,这叫铁损。  铜损和铁损都会以发热的形式表现出来,从而影响电机的效率。伺服电机厂家">伺服电机厂家一般追求定位精度和力矩输出,效率比较低,电流一般比较大,且谐波成分高,电流交变的频率也随转速而变化,因而步进电机普遍存在发热情况,且情况比一般交流电机严重。  因此,在微处理机和专用的芯片的速度亦越来越快条件下,直流电动机将在国内和国外的各个市场将有更大的快速发展。
        在国外,对于步进系统,主要采用二相混合式步进电机及相应的细分驱动器。但在国内,广大用户对“细分”还不是特别了解,有的只是认为,细分是为了提高精度,其实不然,细分主要是改善电机的运行性能。  如果使用细分驱动器,在细分的状态下驱动该电机,电机每运行一微步,其绕组内的电流变化只有而不是,且电流是以正弦曲线规律变化,这样就大大的改善了电机的振动和噪音,因此,伺服电机控制器在性能上的优点才是细分的真正优点。由于细分驱动器要精确控制电机的相电流,所以对步进电机驱动器要有相当高的技术要求和工艺要求,成本亦会较高。  现说明如下:步进电机的细分控制是由驱动器精确控制步进电机的相电流来实现的,以二相电机为例,假如电机的额定相电流为,如果使用常规驱动器驱动该电机,电机每运行一步,其绕组内的;电流将从或从,相电流的巨大变化,必然会引起电机运行的振动和噪音。  注意,国内有一些驱动器采用“平滑”来取代细分,有的亦称为细分,但这不是真正的细分: 2.电机的相电流被平滑后,会引起电机力矩的下降,而细分控制不但不会引起电机力矩的下降,相反,力矩会有所增加。  1.“平滑”并不精确控制电机的相电流,只是把电流的变化率变缓一些,所以“平滑”并不产生微步,而细分的微步是可以用来精确定位.
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