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步进电动机减速控制(步进电动机减速控制系统

来源:www.xrdq.ne   时间:2022-12-28 17:38   点击:72  编辑:admin   手机版

1. 步进电动机减速控制系统

由于步进电机及驱动器型号较多、种类较多,用户在选择时应有一定的讲究,这样才能以最优的性能、最低的价格选择好自己所需的产品。 选取原则(仅供参考):

1、首先确定步进电机拖动负载所需要的扭矩。 最简单的方法是在负载轴上加一杠杆,用弹簧秤拉动杠杆,拉力乘以力臂长度既是负载力矩。或者根据负载特性从理论上计算出来。 由于步进电机是控制类电机,所以目前常用步进电机的最大力矩不超过45Nm,力矩越大,成本越高,如果您所选择的电机力矩较大或超过此范围,可以考虑加配减速装置。

2、确定步进电机的最高运行转速。 转速指标在步进电机的选取时至关重要,步进电机的特性是随着电机转速的升高,扭矩下降,其下降的快慢和很多参数有关,如:驱动器的驱动电压、电机的相电流、电机的相电感、电机大小等等,一般的规律是:驱动电压越高,力矩下降越慢;电机的相电流越大,力矩下降越慢。在设计方案时,应使电机的转速控制在600转/分或800转/分以内,当然这样说很不规范,可以参考〈矩-频特性〉。

3、根据负载最大力矩和最高转速这两个重要指标,再参考〈矩-频特性〉,就可以选择出适合自己的步进电机。 如果您认为自己选出的电机太大,可以考虑加配减速装置,这样可以节约成本,也可以使您的设计更灵活。要选择好合适的减速比,要综合考虑力矩和速度的关系,选择出最佳方案。

4、最后还要考虑留有一定的(如50%)力矩余量和转速余量。

5、可以先选择混合式步进电机,如果由于价格因素,可以选取反应式步进电机。

6、尽量选取细分驱动器,且使驱动器工作在细分状态。

7、选取时且勿走入只看电机力矩这一个指标的误区,也就是说并非电机的扭矩越大越好,要和速度指标一起考虑。

8、超小型驱动器和微型驱动器是靠外壳作为散热器的,应固定在较大、较厚的金属板上或外加风机散热,如果没有散热条件,而驱动器又工作在转速较低的场合(这时驱动器发热较大),可以选用带风机的90型驱动器代替。

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2. 步进电机调速系统

答:步进电机调速器接法是,一般都是转子绕线式电机,从滑环出来的三根电源线分别接入变频器上,变频器的分段线分别接入控制器调速接点上,用来调整速度快与慢。

3. 步进电动机减速控制系统工作原理

步进电机是一种将电脉冲信号转换成相应角位移或线位移的电动机。每输入一个脉冲信号,转子就转动一个角度或前进一步,其输出的角位移或线位移与输入的脉冲数成正比,转速与脉冲频率成正比。因此,步进电动机又称脉冲电动机。

我国的步进电机在二十世纪七十年代初开始起步,七十年代中期至八十年代中期为成品发展阶段,新品种和高性能电机不断开发,目前,随着科学技术的发展,特别是永磁材料、半导体技术、计算机技术的发展,使步进电机在众多领域得到了广泛应用。

步进电机的主要构造

1、步进电机加减速过程控制技术

正因为步进电机的广泛应用,对步进电机的控制的研究也越来越多,在启动或加速时如果步进脉冲变化太快,转子由于惯性而跟随不上电信号的变化,产生堵转或失步在停止或减速时由于同样原因则可能产生超步。

2、步进电机的细分驱动控制

步进电机由于受到自身制造工艺的限制,如步距角的大小由转子齿数和运行拍数决定,但转子齿数和运行拍数是有限的,因此步进电机的步距角一般较大并且是固定的,步进的分辨率低、缺乏灵活性、在低频运行时振动,噪音比其他微电机都高,使物理装置容易疲劳或损坏。

这些缺点使步进电机只能应用在一些要求较低的场合,对要求较高的场合,只能采取闭环控制,增加了系统的复杂性,这些缺点严重限制了步进电机作为优良的开环控制组件的有效利用。细分驱动技术在一定程度上有效地克服了这些缺点。

4. 步进电机调速控制系统

步进电机主要按一定的给电规律,给对应的绕组响应的电信号,电机将按一定的方向运行,而且每改变一次电信号电机将运行一步,如果连续给出响应电信号,电机将连续运行,只要改变电信号的频率,将获得不同的运行速度。

1. 如果用步进电机调速时,只要改变控制器的输出脉冲的频率,就可以实现步进电机的调速。也有厂家推出了内部集成有脉冲发生器的步进驱动器,用户只需输入模拟电信号或通过电位器即可实现步进电机的调速,如英纳仕推出的EZD系列产品。

2. 步进电机是将电脉冲信号转变为角位移或线位移的开环控制元件。在非超载的情况下,电机的转速、停止的位置只取决于脉冲信号的频率和脉冲数,而不受负载变化的影响,当步进驱动器接收到一个脉冲信号,它就驱动步进电机按设定的方向转动一个固定的角,它的旋转是以固定的角度一步一步运行的。

3. 步进电机是一种感应电机,它的工作原理是利用电子电路,将直流电变成分时供电的,多相时序控制电流,用这种电流为步进电机供电,步进电机才能正常工作,驱动器就是为步进电机分时供电的,多相时序控制器。

5. 步进电动机减速控制系统原理

行星减速机的作用 1、增大扭矩,行星减速机可以把电机的扭矩放大,可以选用小功率的电机实现大扭矩的输出。

2、变速功能,行星减速机能够实现将电机的高转速转为设备需要的低转速,减速比为准确的正整数。3、精准定位,行星减速机也伺服电机组合后,可以通过脉冲控制实现设备的精确定位、定量进给、计量角度等功能。

6. 步进电动机及其驱动控制系统

1:步进电机和伺服电机都属于脉冲控制驱动型电机,都是通过控制驱动电流来控制。所以步进电机和伺服电机通常在设备上可以同时看到。也可以一起控制。

2:步进电机通常有固定的步距角。有两相,三相,五相等。按产品结构分有永磁式,反应式,混合式。

3:伺服电机通常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(线数)。

步进和伺服区别

●具保持力

 由于步进电机在激磁状态停止时,具有很大的保持力,因此即使不使用机械式刹车亦可以保持停止位置(具有激磁状态停止时,与电机电流成比例的保持力)。

 在停电时步进电机不具有保持力,因此停电时若需有保持力,请使用附电磁刹车机种。

 藉由电机的高精度加工,可实现步进电机高精度定位功能。解析度是取决于电机的构造,一般的HYPRID型5相步进电机为1步级0.72°精度是取决于电机的加工精度而定,无负载时的停止精度误差为±3分(±0.05°)。

● 角度控制、速度控制简单

步进电机为与输入的脉波成正比,一次以一步级角运转(0.72度)。

●高转矩,高响应性

步进电机虽然体积小但在低速运转时皆可获得高转矩输出。因此在加速性、响应性、频繁的起动及停止皆可发挥很大的威力。

●高分解能、高精度定位

5相步进电机在

全步级时0.72°(1回转500分割),

半步级时0.36°(1回转1000分割)。

停止定位精度为±3分(±0.05°),

所以并不会有角度累积误差。

●步进电机与AC感应或伺服电机等,有相当大的差异,并具有下列的特征:

‧与输入脉波同期,以步级方式运转。

‧以开回路方式即可完成高精度定位。

‧起动、停止的响应性优越。

‧停止时不会有累积角度误差。

‧因为电机构造简单,所以保养容易。

‧要驱动步进电机必须要有控制器,只需向驱动器输入脉波即可简单的以开回路方式进行高精度定位控制。

●高信赖性(闭回路)

AC伺服电机由电机与编码器、驱动器三部分构成,驱动器的作用是将输入脉波与编码器的位置、速度情报进行比较后来对驱动电流进行控制。由于AC伺服电机可以透过编码器的位置、速度情报随时检出电机的运转状态,因此,即使是在电机停止时也会向控制器输出警示信号,所以能随时检出电机的异常情况。

伺服电机的长处

‧能获得定位结束信号。

‧发生过负载等异常情况时,因会输出警示信号,所以能在设备发生异常时报警。

‧因能依据负载状态来控制电流,所以效率高、电机发热程度低。

‧系在X轴运转完毕后再进行Y轴运转的驱动模式。此种情况下,因能输出X轴运转完毕的信号(END),所以非常方便。

‧假如X轴发生异常停止时,有可能会影响到其他机构。但因为会输出通知异常情况的警示信号,所以非常方便。

●高速‧高转矩

步进电机的特性为在低速领域时能输出大转矩,但在高速领域时则转矩会逐渐下降。

AC伺服电机与步进电机相比,即使在高速领域亦能获得稳定的高转矩。所以,按照长行程进行高速移动时适合使用AC伺服电机。

●减速机型

从与一般AC电机相同的分离型简易减速机到高强度、高精度的一体型减速机,一般备有种类丰富的减速机型伺服电机标准产品。

‧大惯性驱动

‧体积大幅度缩小

7. 步进电机 减速器

数控切割机上的驱动器为别为:伺服驱动器电机+40:1的行星减速机.步进电机+减速机.还有直接是步进电机驱动.直条切割机是用直流电机可调速.

8. 步进电机变速控制

工具/原料

more

1、电源:选用直流24V的开关电源,供控制器使用,或者与步进电机共用一个开关电源。 2、步进电机:根据需要的扭矩大小,选择适合实际需要的步进电机和配套的步进电机驱动器。步进电机无论扭矩大小、电压高低都可以控制。 3、控制器:选择表控TPC12-12TD的控制器,或根据需要选择合适路数的控制器。型号有TPC4-4TD、TPC8-8TD、TPC12-12TD、TPC16-16TD、TPC20-20或TPC24-24TD的控制器,路数从4路至24路的控制器,根据需要选择。 4、感应开关:可以使用磁性开关、接近开关、光电开关等,根据实际需要来选择。可以使用两线或三线的感应开关,电压选用直流24V供电的,三线的感应开关选用NPN型常开的。 5、开关:根据实际需要选择启动开关、停止开关、暂停开关、手动开关等待,完全根据实际需要来选配,不需要的就不必选配。一般的开关使用不带自锁的按钮开关,暂停、手动开关使用带自锁的按钮开关。 上述的几项原料基本都是必须品,很简单,不需要的不必配置。

方法/步骤

1/4分步阅读

接线:

参考表控的步进电机接线图,电子版说明书中有单轴、两轴和4轴的接线图。

接线比较简单,主要分为电源、输出和输入三部分的接线。最关键的接线是表控输出信号到驱动器输入端的信号线。接线的原则是:驱动器脉冲和方向输入信号的正极都接到表控的5V电压端子上,脉冲和方向的负极分别接到表控的输出端Y输出端上。表控的脉冲输出端是Y1——Y4可以输出脉冲,其他输出端不能输出脉冲可以输出方向信号。

2/4

安装功能设置表:

在电脑上安装表控的功能设置表软件。

3/4

测试:

运行功能设置表,设置一行功能数据就可以进行测试。

设置很简单,选择输入端X1为启动开关,选择输出端为Y1输出脉冲,设置频率为2000赫兹,脉冲数设置为10万个脉冲。这样就完成了测试的设置。

频率决定步进电机的转速,脉冲个数是运行的距离或尺寸。

连接好数据线,一端插到电脑的USB接口上,另一端插到控制器的下载接口上,点击连接和下载按钮,按一下输入端X1的按钮开关,点击就会旋转,这样就通过了测试,证明接线、供电和设置都没什么问题了。

4/4

设置实际需要的功能:

根据需要的功能,从第一个动作开始设置,推荐设置一个动作就下载到控制器中测试一下,没有问题就设置下一个动作,然后在测试。

9. 步进电机加减速控制

肯定有影响,加速时间过长会导致电机响应太慢,如果在短距离高速度需求下不适合;而加速时间过短会造成电机的震动甚至会引起电机堵转;所以不同的场合有不同的需求,步进电机的加减速时间一般为0.1-1S,建议用0.3S,比较理想

10. 步进电动机调速系统

 冲击型水轮机调速器的型号是85W/90GL-5

TDBWCT步进电机PLC调速(单喷嘴冲击式水轮机专用)F930型 丝杆螺套型。

故障首先程序是有问题的。开关到位后相应的操作应该复位,将速度清零。其次就是

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