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伺服電機(jī)與步進(jìn)電機(jī)常見問(wèn)題解答

1,如何正確選擇伺服電機(jī)和步進(jìn)電機(jī)?   
主要視具體應(yīng)用情況而定,簡(jiǎn)單地說(shuō)要確定:負(fù)載的性質(zhì)(如水平還是垂直負(fù)載等),轉(zhuǎn)矩、慣量、轉(zhuǎn)速、精度、加減速等要求,上位控制要求(如對(duì)端口界面和通訊方面的要求),主要控制方式是位置、轉(zhuǎn)矩還是速度方式。供電電源是直流還是交流電源,或電池供電,電壓范圍。據(jù)此以確定電機(jī)和配用驅(qū)動(dòng)器或控制器的型號(hào)。

2,如何配用步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器   

根據(jù)電機(jī)的電流,配用大于或等于此電流的驅(qū)動(dòng)器。如果需要低振動(dòng)或高精度時(shí),可配用細(xì)分型驅(qū)動(dòng)器。對(duì)于大轉(zhuǎn)矩電機(jī),盡可能用高電壓型驅(qū)動(dòng)器,以獲得良好的高速性能。

3,2 相和 5 相步進(jìn)電機(jī)有何區(qū)別,如何選擇?   

2 相電機(jī)成本低,但在低速時(shí)的震動(dòng)較大,高速時(shí)的力矩下降快。 5 相電機(jī)則振動(dòng)較小,高速性能好,比 2 相電機(jī)的速度高 30~50% ,可在部分場(chǎng)合取代伺服電機(jī)。

4, 我想通過(guò)通訊方式直接控制伺服電機(jī),可以嗎?   

可以的,也比較方便,只是速度問(wèn)題,用于對(duì)響應(yīng)速度要求不太高的應(yīng)用。如果要求快速的響應(yīng)控制參數(shù),最好用伺服運(yùn)動(dòng)控制卡,一般它上面有 DSP 和高速度的邏輯處理電路,以實(shí)現(xiàn)高速高精度的運(yùn)動(dòng)控制。如 S 加速、多軸插補(bǔ)等。

5,用開關(guān)電源給步進(jìn)和直流電機(jī)系統(tǒng)供電好不好?   

一般最好不要,特別是大力矩電機(jī),除非選用比需要的功率大一倍以上的開關(guān)電源。因?yàn)?,電機(jī)工作時(shí)是大電感型負(fù)載,會(huì)對(duì)電源端形成瞬間的高壓。而開關(guān)電源的過(guò)載性能不好,會(huì)保護(hù)關(guān)斷,且其精密的穩(wěn)壓性能又不需要,有時(shí)可能造成開關(guān)電源和驅(qū)動(dòng)器的損壞??梢杂贸R?guī)的環(huán)形或 R 型變壓器變壓的直流電源。

6,伺服電機(jī)的碼盤部分可以拆開嗎?   

禁止拆開,因?yàn)榇a盤內(nèi)的石英片很容易破裂,且進(jìn)入灰塵后,壽命和精度都將無(wú)法保證,需要專業(yè)人員檢修。

7,步進(jìn)電機(jī)和伺服電機(jī)可以拆開檢修或改裝嗎?   

不要,最好讓廠家去做,拆開后沒(méi)有專業(yè)設(shè)備很難安裝回原樣,電機(jī)的轉(zhuǎn)定子間的間隙無(wú)法保證。磁鋼材料的性能被破壞,甚至造成失磁,電機(jī)力矩大大下降。

8,可以將國(guó)產(chǎn)的驅(qū)動(dòng)器或電機(jī)和國(guó)外優(yōu)質(zhì)的電機(jī)或驅(qū)動(dòng)器配用嗎?   

原則上是可以的,但要搞清楚電機(jī)的技術(shù)參數(shù)后才能配用,否則會(huì)大大降低應(yīng)有的效果,甚至影響長(zhǎng)期運(yùn)行和壽命。最好向供應(yīng)商咨詢后再?zèng)Q定。

9,使用大于額定電壓值的直流電源電壓驅(qū)動(dòng)電機(jī)安全嗎 ?   

正常來(lái)說(shuō)這不是問(wèn)題,只要電機(jī)在所設(shè)定的速度和電流極限值內(nèi)運(yùn)行。因?yàn)殡姍C(jī)速度與電機(jī)線電壓成正比,因此選擇某種電源電壓不會(huì)引起過(guò)速,但可能發(fā)生驅(qū)動(dòng)器等故障。   

此外 , 必須保證電機(jī)符合驅(qū)動(dòng)器的最小電感系數(shù)要求,而且還要確保所設(shè)定的電流極限值小于或等于電機(jī)的額定電流。事實(shí)上,如果你能在你設(shè)計(jì)的裝置中讓電機(jī)跑地比較慢的話 ( 低于額定電壓 ) ,這是很好的。以較低的電壓 ( 因此比較低的速度 ) 運(yùn)行會(huì)使得電刷運(yùn)轉(zhuǎn)反彈較少,而且電刷換向器磨損較小,比較低的電流消耗和比較長(zhǎng)的電機(jī)壽命。另一方面,如果電機(jī)大小和性能的要求需要額外的轉(zhuǎn)矩及速度,過(guò)度驅(qū)動(dòng)電機(jī)也是可以的,但會(huì)犧牲產(chǎn)品的使用壽命。

10,減速器為什么不能和電機(jī)正好相配在標(biāo)準(zhǔn)轉(zhuǎn)矩點(diǎn)?   

如果考慮到電機(jī)產(chǎn)生的經(jīng)過(guò)減速器的最大連續(xù)轉(zhuǎn)矩,許多減速比會(huì)遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)減速器的轉(zhuǎn)矩等級(jí)。   

如果我們要設(shè)計(jì)每個(gè)減速器來(lái)匹配滿轉(zhuǎn)矩,減速器的內(nèi)部齒輪會(huì)有太多組合 ( 體積較大、材料多 )。這樣會(huì)使得產(chǎn)品價(jià)格高,且違反了產(chǎn)品的“高性能、小體積”原則。

11,我如何選擇使用行星減速機(jī)還是正齒輪減速機(jī)?   

行星減速機(jī)一般用于在有限的空間里需要較高的轉(zhuǎn)矩時(shí),即小體積大轉(zhuǎn)矩,而且它的可靠性和壽命都比正齒輪減速器要好。正齒輪減速機(jī)則用于較低的電流消耗,低噪音和高效率低成本應(yīng)用。

12, 何為負(fù)載率 (duty cycle)?  

負(fù)載率 (duty cycle) 是指電機(jī)在每個(gè)工作周期內(nèi)的工作時(shí)間 / (工作時(shí)間 + 非工作時(shí)間)的比率。如果負(fù)載率低,就允許電機(jī)以 3 倍連續(xù)電流短時(shí)間運(yùn)行,從而比額定連續(xù)運(yùn)行時(shí)產(chǎn)生更大的力量。

13,標(biāo)準(zhǔn)旋轉(zhuǎn)電機(jī)的驅(qū)動(dòng)電路可以用于直線電機(jī)嗎?   

一般都是可以的。你可以把直線電機(jī)就當(dāng)作旋轉(zhuǎn)電機(jī),如直線步進(jìn)電機(jī)、有刷、無(wú)刷和交流直線電機(jī)。具體請(qǐng)向供應(yīng)商咨詢。

14,直線電機(jī)是否可以垂直安裝,做上下運(yùn)動(dòng)?   

可以。根據(jù)用戶的要求,垂直安裝時(shí)我們可以加裝動(dòng)子滑塊平衡裝置或加裝導(dǎo)軌抱閘剎車。

15,使用直線電機(jī)比滾珠絲桿的線性電機(jī)有何優(yōu)點(diǎn)?  

 由于定子和動(dòng)子之間沒(méi)有機(jī)械連接,所以消除了背隙、磨損、卡死問(wèn)題,運(yùn)動(dòng)更加平滑。突出了更高精度、高速度、高加速度、響應(yīng)快、運(yùn)動(dòng)平滑、控制精度高、可靠性好體積緊湊、外形高度低、長(zhǎng)壽命、免維護(hù)等特點(diǎn)。

16,如何選用電動(dòng)缸、滑臺(tái)、精密平臺(tái)類產(chǎn)品?其成本是如何計(jì)算的?   

選擇致動(dòng)執(zhí)行器類產(chǎn)品關(guān)鍵要看您對(duì)運(yùn)動(dòng)參數(shù)有什么樣的要求,可以根據(jù)您需要的應(yīng) 用來(lái)確定具體運(yùn)動(dòng)參數(shù)等技術(shù)條件,這些參數(shù)要符合您的實(shí)際需要,既要滿足應(yīng)用要求并留有余地,也不要提得太高,否則其成本可能會(huì)數(shù)倍于標(biāo)準(zhǔn)型產(chǎn)品。舉例來(lái)說(shuō),如果0.1mm精度夠用的話,就不要選0.01mm的參數(shù)。其它如負(fù)載能力、速度等也是如此。   

另外一個(gè)給用戶的選型建議是,如果不是必須,推拉力或負(fù)重、速度、定位精度這三個(gè)主要參數(shù)不要同時(shí)要求很高,因?yàn)橹聞?dòng)執(zhí)行器是一個(gè)高精度高技術(shù)的機(jī)電一體化產(chǎn)品,我們?cè)谠O(shè)計(jì)制造時(shí)需要從機(jī)械結(jié)構(gòu)、電氣性能、材料特性、材質(zhì)和處理方法等多方面考慮并選擇相應(yīng)的組成電機(jī)、驅(qū)動(dòng)控制器和反饋裝置,以及不同精度等級(jí)的導(dǎo)軌、絲桿、支撐座和其它機(jī)械系統(tǒng),使之達(dá)到需要的整體運(yùn)動(dòng)參數(shù),可謂牽一發(fā)動(dòng)全身的產(chǎn)品。當(dāng)然,您有高要求的產(chǎn)品需要,我們還是可以滿足,只是成本會(huì)相應(yīng)的提高。

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