数控雕刻机步进电机选型的注意哪些事项?
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解决时间 2021-02-24 14:27
- 提问者网友:wodetian
- 2021-02-24 00:57
数控雕刻机步进电机选型的注意哪些事项?
最佳答案
- 五星知识达人网友:迟山
- 2021-02-24 02:02
保持转矩也叫静力矩,是指步进电机通电但没有转动时,定子锁住转子的力矩。由于步进电机低速运转时的力矩接近保持转矩,而步进电机的力矩随着速度的增大而快速衰减,输出功率也随速度的增大而变化,所以说保持转矩是衡量步进电机负载能力最重要的参数之一。
一、选择保持转矩
保持转矩也叫静力矩,是指步进电机通电但没有转动时,定子锁住转子的力矩。由于步进电机低速运转时的力矩接近保持转矩,而步进电机的力矩随着速度的增大而快速衰减,输出功率也随速度的增大而变化,所以说保持转矩是衡量步进电机负载能力最重要的参数之一。比如,一般不加说明地讲到1N.m的步进电机,可以理解为保持转矩是1N.m。
二、选择相数
两相步进电机成本低,步距角最少1.8 度,低速时的震动较大,高速时力矩下降快,适用于高速且对精度和平稳性要求不高的场合;三相步进电机步距角最少1.2度,振动比两相步进电机小,低速性能好于两相步进电机,最高速度比两相步进电机高百分之30至50,适用于高速且对精度和平稳性要求较高的场合;5相步进电机步距角更小,低速性能好于3相步进电机,但成本偏高,适用于中低速段且对精度和平稳性要求较高的场合。
三、选择步进电机
应遵循先选电机后选驱动器原则,先明确负载特性,再通过比较不同型号步进电机的静力矩和矩频曲线,找到与负载特性最匹配的步进电机;精度要求高时,应采用机械减速装置,以使电机工作在效率最高、噪音最低的状态;避免使电机工作在振动区,如若必须则通过改变电压、电流或增加阻尼的方法解决;
电源电压方面,建议57电机采用直流24V-36V、86电机采用直流46V、110电机采用高于直流80V;
大转动惯量负载应选择机座号较大的电机;大惯量负载、工作转速较高时,电机而应采用逐渐升频提速,以防止电机失步、减少噪音、提高停转时的定位精度;鉴于步进电机力矩一般在40Nm以下,超出此力矩范围,且运转速度大于1000RPM时,即应考虑选择伺服电机,一般交流伺服电机可正常运转于3000RPM,直流伺服电机可可正常运转于10000RPM。
四、选择驱动器和细分数
最好不选择整步状态,因为整步状态时振动较大;尽量选择小电流、大电感、低电压的驱动器;配用大于工作电流的驱动器、在需要低振动或高精度时配用细分型驱动器、对于大转矩电机配用高电压型驱动器,以获得良好的高速性能;
在电机实际使用转速通常较高且对精度和平稳性要求不高的场合,不必选择高细分数驱动器,以便节约成本;在电机实际使用转速通常很低的条件下,应选用较大细分数,以确保运转平滑,减少振动和噪音;总之,在选择细分数时,应综合考虑电机的实际运转速度、负载力矩范围、减速器设置情况、精度要求、振动和噪音要求等。
一、选择保持转矩
保持转矩也叫静力矩,是指步进电机通电但没有转动时,定子锁住转子的力矩。由于步进电机低速运转时的力矩接近保持转矩,而步进电机的力矩随着速度的增大而快速衰减,输出功率也随速度的增大而变化,所以说保持转矩是衡量步进电机负载能力最重要的参数之一。比如,一般不加说明地讲到1N.m的步进电机,可以理解为保持转矩是1N.m。
二、选择相数
两相步进电机成本低,步距角最少1.8 度,低速时的震动较大,高速时力矩下降快,适用于高速且对精度和平稳性要求不高的场合;三相步进电机步距角最少1.2度,振动比两相步进电机小,低速性能好于两相步进电机,最高速度比两相步进电机高百分之30至50,适用于高速且对精度和平稳性要求较高的场合;5相步进电机步距角更小,低速性能好于3相步进电机,但成本偏高,适用于中低速段且对精度和平稳性要求较高的场合。
三、选择步进电机
应遵循先选电机后选驱动器原则,先明确负载特性,再通过比较不同型号步进电机的静力矩和矩频曲线,找到与负载特性最匹配的步进电机;精度要求高时,应采用机械减速装置,以使电机工作在效率最高、噪音最低的状态;避免使电机工作在振动区,如若必须则通过改变电压、电流或增加阻尼的方法解决;
电源电压方面,建议57电机采用直流24V-36V、86电机采用直流46V、110电机采用高于直流80V;
大转动惯量负载应选择机座号较大的电机;大惯量负载、工作转速较高时,电机而应采用逐渐升频提速,以防止电机失步、减少噪音、提高停转时的定位精度;鉴于步进电机力矩一般在40Nm以下,超出此力矩范围,且运转速度大于1000RPM时,即应考虑选择伺服电机,一般交流伺服电机可正常运转于3000RPM,直流伺服电机可可正常运转于10000RPM。
四、选择驱动器和细分数
最好不选择整步状态,因为整步状态时振动较大;尽量选择小电流、大电感、低电压的驱动器;配用大于工作电流的驱动器、在需要低振动或高精度时配用细分型驱动器、对于大转矩电机配用高电压型驱动器,以获得良好的高速性能;
在电机实际使用转速通常较高且对精度和平稳性要求不高的场合,不必选择高细分数驱动器,以便节约成本;在电机实际使用转速通常很低的条件下,应选用较大细分数,以确保运转平滑,减少振动和噪音;总之,在选择细分数时,应综合考虑电机的实际运转速度、负载力矩范围、减速器设置情况、精度要求、振动和噪音要求等。
全部回答
- 1楼网友:神鬼未生
- 2021-02-24 02:54
数控行业中,很多刚刚接触雕刻机的朋友,对于步进电机与伺服电机一般区分不开,不明白是怎么回事,在这里就给大家讲解讲解!
首先,伺服是闭环控制,步进是开环控制,这是最基本的区别。具体来说,伺服电机是闭环控制(通过编码器反馈等完成),即会实时测定电机的速度;步进电机是开环控制,输入一个脉冲步进电机就会转过一固定的角度,但是不对速度进行测定。
其次,其它的不同,伺服电机的启动转矩很大,即启动快。很短的时间内就可以达到额定速度。适宜频繁启停而且有启动转矩要求的情况,同时伺服电机的功率可以做到很大,在生产中用的很广泛。步进电机的启动,就比较慢,要经过频率从低到高的过程。步进电机一般不具备过载能力,而伺服电机的过载可是很厉害的。
再次,它们的运动性能不同
启动频率过高或负载过大易出现丢步或堵转的现象,停止时转速过高易出现过冲的现象,所以为保证其控制精度,应处理好升、降速问题。交流伺服驱动系统为闭环控制,驱动器可直接对电机编码器反馈信号进行采样,内部构成位置环和速度环,一般不会出现步进电机的丢步或过冲的现象,控制性能更为可靠
下面我们来看一下伺服电机和其他电机(如步进电机)相比到底有什么优点
1、精度:实现了位置,速度和力矩的闭环控制;克服了步进电机失步的问题;
2、转速:高速性能好,一般额定转速能达到2000~3000转;
3、适应性:抗过载能力强,能承受三倍于额定转矩的负载,对有瞬间负载波动和要求快速起动的场合特别适用;
4、稳定:低速运行平稳,低速运行时不会产生类似于步进电机的步进运行现象。适用于有高速响应要求的场合;
5、及时性:电机加减速的动态相应时间短,一般在几十毫秒之内;
6、舒适性:发热和噪音明显降低。
简单点说就是:我们平常看到的那种普通的电机,断电后它还会因为自身的惯性再转一会儿,然后停下。而伺服电机和步进电机是说停就停,说走就走(反应极快)。但步进与伺服无所谓优劣,各有试用场合而已,一般说来,交流伺服电机运转非常平稳,即使在低速时也不会出现震动现象。三相混合式步进电机低速平稳性高鱼二相步进电机,低于伺服电机。
步进电机的控制为开环控制,启动频率过高或负载过大易出现或堵转现象,停止时转速过高易出现过冲现象。交流伺服启动器系统为闭环控制,驱动器可直接对电机编码器反馈信号进行采样,一般不会出现丢步或过冲现象。
交流伺服电机的控制精确度由电机轴后端的旋转编码器保证。对于标准2500线编码器的电机来说,由于驱动器内部采用了四倍频技术,脉冲量为360°/10000=0.036°。对于17位编码器的电机来说,驱动器每接收217=131072个脉冲电机转一圈,其脉冲当量为360°/131072=0.00275°比细分后的三相混合式步进电机精度高一倍。
步进电机一般不具备过载能力。交流伺服电机具备很强的过载能力,具有速度过载和转矩过载能力。步进电机没有这种过载能力,为了克服这种惯性力矩,要保证步进电机的力矩大于需要的力矩。
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