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SEW電機和伺服電機如何選擇

更新時間: 2019-06-19  點擊次數(shù): 2027次

    SEW電機和伺服電機如何選擇
    常用的SEW電機就是步進電機和伺服電機兩種,其中步進電機主要有2相、?5相和微步進幾種,伺服電機主要有交流伺服電機和直流伺服電機,以及有刷和無刷電機的分類。那我們應該如何選擇步進電機和伺服電機呢?下面小編給大家介紹。   步進電機是種離散運動的裝置,它和現(xiàn)代數(shù)字控制技術(shù)有著本質(zhì)的聯(lián)系。在目前國內(nèi)的數(shù)字控制系統(tǒng)中,步進電機的應用十分廣泛。隨著全數(shù)字式交流伺服系統(tǒng)的出現(xiàn),交流伺服電機也越來越多地應用于數(shù)字控制系統(tǒng)中。
    為了適應數(shù)字控制的發(fā)展趨勢,運動控制系統(tǒng)中大多采用步進電機或全數(shù)字式交流伺服電機作為執(zhí)行電動機。雖然兩者在控制方式上相似(脈沖串和方向信號),但在使用和應用場合上存在著較大的差異。現(xiàn)就二者的使用作比較。
    市場上的步進電機和伺服電機的控制器很多,但是大部分都需要編程才能使用。現(xiàn)在步 進電機和伺服電機的用途很廣泛,是很多設備用的控制電機,由于需要編程才能控制 沒有技術(shù)力量的難于應用,只得求助外援來解決。
    、SEW電機步距角般為 3.6°、 1.8°,五相混合式步進電機步距角般為 0.72 °、0.36°。也有些高的步進電機步距角更小。如四通公司的種用于慢走絲機床的步進電機,其步距角為 0.09°;德國百格拉公司(BERGER LAHR)的三相混合式步進電機其步距角可通過撥碼開關(guān)設置為 1.8°、0.9°、0.72°、0.36°、0.18°、0.09°、0.072°、0.036°,兼容了兩相和五相混合式步進電機的步距角。   交流伺服電機的控制精度由電機軸后端的旋轉(zhuǎn)編碼器。以松下全數(shù)字式交流伺服電機為例,對于帶標準 2500 線編碼器的電機而言,由于驅(qū)動器內(nèi)部采用了四倍頻技術(shù),其脈沖當量為 360°/10000=0.036°。對于帶 17 位編碼器的電機而言,驅(qū)動器每接收 217=131072個脈沖電機轉(zhuǎn)圈,即其脈沖當量為 360°/131072=9.89 秒。是步距角為 1.8°的步進電機的脈沖當量的 1/655。
    二、SEW電機在低速時易出現(xiàn)低頻振動現(xiàn)象。振動頻率與負載情況和驅(qū)動器有關(guān),般認為振動頻率為電機空載起跳頻率的半。這種由步進電機的工作原理所決定的低頻振動現(xiàn)象對于機器的正常運轉(zhuǎn)非常不利。當步進電機工作在低速時,般應采用阻尼技術(shù)來克服低頻振動現(xiàn)象,比如在電機上加阻尼器,或驅(qū)動器上采用細分技術(shù)等。   交流伺服電機運轉(zhuǎn)非常平穩(wěn),即使在低速時也不會出現(xiàn)振動現(xiàn)象。交流伺服系統(tǒng)具有共振抑制功能,可涵蓋機械的剛性不足,并且系統(tǒng)內(nèi)部具有頻率解析機能(FFT),可檢測出機械的共振點,便于系統(tǒng)調(diào)整。
    三、矩頻特性不同
    步進電機的輸出力矩隨轉(zhuǎn)速升高而下降,且在較高轉(zhuǎn)速時會急劇下降,所以其高工作轉(zhuǎn)速般在 300~600RPM。交流伺服電機為恒力矩輸出,即在其額定轉(zhuǎn)速(般為 2000RPM或 3000RPM)以內(nèi),都能輸出額定轉(zhuǎn)矩,在額定轉(zhuǎn)速以上為恒功率輸出。
    四、過載能力不同
    SEW電機般不具有過載能力。交流伺服電機具有較強的過載能力。以松下交流伺服系統(tǒng)為例,它具有速度過載和轉(zhuǎn)矩過載能力。其大轉(zhuǎn)矩為額定轉(zhuǎn)矩的三倍,可用于克服慣性負載在啟動瞬間的慣性力矩。步進電機因為沒有這種過載能力,在選型時為了克服這種慣性力矩,往往需要選取較大轉(zhuǎn)矩的電機,而機器在正常工作期間又不需要那么大的轉(zhuǎn)矩,便出現(xiàn)了力矩浪費的現(xiàn)象。
    五、運行不同
    SEW電機的控制為開環(huán)控制,啟動頻率過高或負載過大易出現(xiàn)丟步或堵轉(zhuǎn)的現(xiàn)象,停止時轉(zhuǎn)速過高易出現(xiàn)過沖的現(xiàn)象,所以為其控制精度,應處理好升、降速問題。交流伺服驅(qū)動系統(tǒng)為閉環(huán)控制,驅(qū)動器可直接對電機編碼器反饋信號進行采樣,內(nèi)部構(gòu)成位置環(huán)和速度環(huán),般不會出現(xiàn)步進電機的丟步或過沖的現(xiàn)象,控制更為。
    六、速度響應不同
    SEW電機從靜止加速到工作轉(zhuǎn)速(般為每分鐘幾百轉(zhuǎn))需要 200~400 毫秒。交流伺服系統(tǒng)的加速較好,以松下 MSMA 400W 交流伺服電機為例,從靜止加速到其額定轉(zhuǎn)速3000RPM 僅需幾毫秒,可用于要求快速啟停的控制場合。
    七、價格不同
    由于伺服電機及其驅(qū)動器的制造成本和技術(shù)含量相對較高,因此價格也比步進電機高了不少,尤其是盡快的伺服電機價格差距更大。今年來國產(chǎn)伺服電機發(fā)展很快,有了不少品種和型號的伺服電機可供選擇,性價比也較高。

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