選擇驅(qū)動電機(jī)時參考哪些因素?
在選擇驅(qū)動電機(jī)時,應(yīng)結(jié)合電機(jī)的特點(diǎn),考慮精密工件臺的運(yùn)動模式、負(fù)載情況和精度要求。 (1)精密工件臺的運(yùn)動模式 ?、俨竭M(jìn)運(yùn)動 在步進(jìn)運(yùn)動模式中,輸入的命令使步進(jìn)電機(jī)以步進(jìn)的形式運(yùn)動,使工件臺從一個位置步進(jìn)到另一個位置,在這個過程中電機(jī)處在經(jīng)常的加速一減速的運(yùn)行狀態(tài)?! ∫圆竭M(jìn)重復(fù)電子束曝光的作圖方式為例,當(dāng)電子束完成一個場的曝光后,工件臺移動一個場的距離,再進(jìn)行另一個場的曝光。在這個過程中,步進(jìn)重復(fù)電子束曝光機(jī)中電機(jī)的運(yùn)動曲線通常分成四個部分,如圖3-4所示,I為加速區(qū);II為全速運(yùn)行區(qū),在這個區(qū)中工件臺以最大速度運(yùn)動;i為減速運(yùn)行區(qū);W為振蕩穩(wěn)定區(qū),最后直到電機(jī)停止運(yùn)行。 ?、谶B續(xù)運(yùn)動 在連續(xù)運(yùn)動的模式中,保持輸出速度恒定不變,并且根據(jù)輸入命令而改變運(yùn)動的方向。相對于步進(jìn)運(yùn)動方式來說,連續(xù)運(yùn)動不需要頻繁的啟動、停止,因而連續(xù)運(yùn)動方式的工作效率比步進(jìn)運(yùn)動方式的工作效率要高。但以連續(xù)運(yùn)動方式工作時,需要控制系統(tǒng)能夠克服運(yùn)動過程中的內(nèi)外干擾而保持恒速,這對控制系統(tǒng)的要求是較高的?! ≡谀壳皰呙韫饪谭绞街校32捎靡粋€方向連續(xù)運(yùn)動,另外一個方向步進(jìn)運(yùn)動。如,光柵掃描式電子束曝光機(jī)采用了連續(xù)光姍掃描曝光方式,即工件臺在X方向連續(xù)高速運(yùn)行的同時,電子束在Y方向高速偏轉(zhuǎn),這種作圖方式克服了慣性對定位精度的影響,可以提高曝光作圖的效率。在X方向的運(yùn)動曲線,工為正向的加速區(qū);H為正向全速運(yùn)行區(qū),即工件臺運(yùn)行在正的最大速度區(qū);m為正向減速區(qū);W為反向加速運(yùn)行區(qū),直到電機(jī)加速到負(fù)的最大速度,工件臺運(yùn)行在負(fù)的最大速度區(qū)V ; VI為反向減速區(qū)。不管精密工件臺是以步進(jìn)運(yùn)動模式還是以連續(xù)運(yùn)動模式運(yùn)行,在工作過程中其運(yùn)動都具有頻繁加減速的特點(diǎn)?! ?2)精密工件臺的負(fù)載 在選擇驅(qū)動電機(jī)時,負(fù)載情況是必須考慮的一個因素。所有負(fù)載可以用轉(zhuǎn)動慣量、摩擦及粘性阻尼三個特征參數(shù)來表示。其中,摩擦負(fù)載直接影響系統(tǒng)的控制精度,當(dāng)要求工件臺做低速跟蹤時,由于摩擦負(fù)載的存在,系統(tǒng)將出現(xiàn)所謂的“爬行”現(xiàn)象。為了便于計(jì)算,在工程上常將摩擦負(fù)載視為常數(shù)。為了提高系統(tǒng)的精度和改善低速平穩(wěn)性,多采取以下措施減少摩擦:改善潤滑條件,盡量避免干摩擦;采用滾動摩擦代替滑動摩擦,如,采用滾動導(dǎo)軌支承和滾珠絲杠傳動等;采用動摩擦代替靜摩擦;用粘性摩擦代替干摩擦。對要求高的地方,可以采用靜壓軸承、空氣軸承和靜壓導(dǎo)軌等技術(shù),使摩擦系數(shù)減少到1.0x 10-4-4.0x 10`40轉(zhuǎn)動慣量可以通過計(jì)算獲得。因?yàn)樨?fù)載和電機(jī)往往通過中間的機(jī)械環(huán)節(jié)禍聯(lián)到電機(jī)軸上,所以在分析負(fù)載的影響時必須將負(fù)載的所有參數(shù)折算到電機(jī)軸上。 ?。?)精度要求 精度是精密工件臺的重要指標(biāo),精度可分為短時精度和長期精度兩類。短時精度在系統(tǒng)設(shè)計(jì)時就可確定。影響精密工件臺短時精度的因素主要包括:反饋元件精度、電機(jī)特性等。長期精度則在很大程度上受系統(tǒng)中元件抗溫度及其他環(huán)境條件的穩(wěn)定性影響。對于精密工件臺來說,一般在溫度、濕度、大氣壓力嚴(yán)格控制的環(huán)境下工作,可以保持其長期精度,而且可以通過激光干涉儀來實(shí)現(xiàn)高的反饋精度。因此,電機(jī)的特性成為選擇電機(jī)的重要因素。供應(yīng)杰力科技直線步進(jìn)電機(jī)的深圳市杰力科技有限公司與您攜手共創(chuàng)輝煌!
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