电机种类选择速成步进与伺服驱动选型
导语:
本文旨在为设备制造商相关人员,如项目经理、机械设计工程师、电气工程师和软件运动控制工程师,提供步进电机和伺服电机(永磁同步交流伺服电机)的特点、优缺点介绍,以及在精确定位或调速应用中的作用和选用方法。同时,本文还将详细阐述周边配套设施的选配以及主要应用经验。
步进和伺服电机的各自特点及优缺点
1.1 两种电机在点位控制或调速应用中的介绍
步进和伺服电机会被广泛用于精确定位场合,同时也可用于调速应用。然而,步进系统由于效率较低,一般不适宜作为动力使用;而且,由于存在一定的转矩脉动,不推荐用于转矩控制。而伺服系统则能够做到转矩控制,并且有可能取代变频驱动当作动力使用。
电机选型及应用经验
2.1 电机驱动选型方法
设备制造商在进行電機選擇時,可遵循以下方法:
根据使用环境考虑防护等级、运行噪音指标以及温升指标;
确定机械规格,包括负载、刚性等参数;
确认動作參數:轉速、高程加減速度時間周期精度等;
計算負載惯量并選擇電機惯量;
計算所需轉矩並選擇最高轉速能滿足應用要求的電機。
2.2 应用经验
a) 選配合理的運動部件與負載間聯接。
b) 注意於驅動器與電機之間進行良好的散熱設計。
c) 依據需求選配適當驅動器,並確保電源輸出設定為適當分段。
d) 正確地進行電氣連線,並採取合理的裝配工藝。
e) 設計合理的運動曲線以獲得最佳效果。
驱动器与上位系统信号接线图注释
a)脉冲方向信号端の接线原理图说明了如何满足驱动器信号输入条件,并考虑上位系统输出类型。
b)以NPN型输出信号为例,通过回路概念来理解脉冲输出口正负端单向导通开关功能。
c)注意当信号不是5V时需要限制当前,以避免过大损害驱动器或其他电子元件。
软件运动曲线规划设置与指导原则
a)规划每个轴运动控制曲线,并了解每个動作时间行程,加减速度换向時間等参数。
b)配置初速度加减时间最高速度換向時間,以达到效率高效果好的目标,如梯形加减速示例图解释如何规划设计一段運動曲線。
上位系統調整與注意事項:
a)。确保控制訊號高低電平時間符合驅動器說明書要求,考慮占空比限制,以及MCU輸出能力放大必要性。
b)。確認時序符合驅動器說明書要求,即方向訊號至少提前脈衝有效沿1~2微秒時間。
6. 参数计算指导原则:
知道总行程S 和允许时间T,可以计算出起跳速度V1 和最高速度V2 以及加减速度时间t1 的值。例如,当设 V1 为0 时,可以通过方程 S = (V1 + V2)t + V(T - 2t),得到 V 和 t 的值,从而确定整个运动过程。