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如何改善兩相SEW電機(jī)的低速?

更新時間:2019-05-24      點(diǎn)擊次數(shù):2471

    如何改善兩相SEW電機(jī)的低速?
    1、SEW電機(jī)的相數(shù)是指電機(jī)內(nèi)部的線圈組數(shù),目前常用的有二相、三相、四相、五相步進(jìn)電機(jī)。電機(jī)相數(shù)不同,其步距角也不同,一般二相電機(jī)的步距角為1.8度、三相為1.5度、五相的為0.72度。在沒有細(xì)分驅(qū)動器時,用戶主要靠選擇不同相數(shù)的步進(jìn)電機(jī)來滿足步距角的要求。如果使用細(xì)分驅(qū)動器,則相數(shù)將變得沒有意義,用戶只需在驅(qū)動器上改變細(xì)分?jǐn)?shù),就可以改變步距角。
    2、SEW電機(jī)在定子上只有兩個繞組,有四根出線,整步為1.8°,半步為0.9°。在驅(qū)動器中只要對兩相繞組電流通斷和電流方向進(jìn)行控制就可以了。
    3、SEW電機(jī)并不能象普通的直流電機(jī)、交流電機(jī)在常規(guī)下使用。它必須由雙環(huán)形脈沖信號、功率驅(qū)動電路等組成控制系統(tǒng)方可使用。因此用好步進(jìn)電機(jī)卻非易事,它涉及到機(jī)械、電機(jī)、電子及計(jì)算機(jī)等許多知識。
    4、SEW電機(jī)是將電脈沖信號轉(zhuǎn)變?yōu)榻俏灰苹蚓€位移的開環(huán)控制元件。在非超載的情況下,電機(jī)的轉(zhuǎn)速、停止的位置只取決于脈沖信號的頻率和脈沖數(shù),而不受負(fù)載變化的影響,即給電機(jī)加一個脈沖信號,電機(jī)則轉(zhuǎn)過一個步距角。這一線性關(guān)系的存在,加上步進(jìn)電機(jī)只有周期性的誤差而無累積誤差等特點(diǎn)。使得在速度、位置等控制域用步進(jìn)電機(jī)來控制變的非常的簡單。
    5、SEW電機(jī)應(yīng)用于低速場合,每分鐘轉(zhuǎn)速不超過1000轉(zhuǎn),(0.9度時6666PPS),
    1、SEW電機(jī)單電壓驅(qū)動是指在電機(jī)繞組工作過程中,只用一個方向電壓對繞組供電,多個繞組交替提供電壓。該方式是一種比較老的驅(qū)動方式,現(xiàn)在基本不用了。
    :電路簡單,元件少、控制也簡單,實(shí)現(xiàn)起來比較簡單
    缺點(diǎn):必須提供足夠大的電流的三極管來進(jìn)行開關(guān)處理,步進(jìn)電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)速度比較低,電機(jī)震動比較大,發(fā)熱大。由于已經(jīng)不再使用,所以不多描述。
    2、SEW電機(jī)由于恒電壓驅(qū)動存在以上諸多缺點(diǎn),技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展,研發(fā)出新的高低壓驅(qū)動來改善恒電壓驅(qū)動的部分缺點(diǎn),高低壓驅(qū)動的原理是,在電機(jī)運(yùn)動到整步的時候使用高壓控制,在運(yùn)動到半步的時候使用低壓控制,停止時也是使用低壓來控制。
    :高低壓控制在一點(diǎn)程度上改善了震動和噪音,次提出細(xì)分控制步進(jìn)電機(jī)的概念,同時也提出了停止時電流減半的工作模式。
    缺點(diǎn):電路相對恒電壓驅(qū)動復(fù)雜,對三極管高頻特性要求提高,電機(jī)低速仍然震動比較大,發(fā)熱仍然比較大,現(xiàn)在基本上不使用這種驅(qū)動模式。
    3、SEW電機(jī)電流斬波驅(qū)動的工作原理是通過硬件設(shè)計(jì)當(dāng)電流達(dá)到某個設(shè)定值的時候通過硬件將其電流關(guān)閉,然后轉(zhuǎn)為另一個繞組通電,另一個繞組通電的電流到某個固定的電流的時候,又能通過硬件將其關(guān)閉,如此反復(fù),推進(jìn)步進(jìn)電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)。
    :噪音大大減小,轉(zhuǎn)速一定程度上提高了,比前兩種有一定的提高。
    缺點(diǎn):對電路設(shè)計(jì)要求比較高,對電路抗干擾要求比較高,容易引起高頻,燒壞驅(qū)動元件,對元件要求比較高。
    4、電流比較斬波驅(qū)動
    電流比較斬波驅(qū)動是把步進(jìn)電機(jī)繞組電流值轉(zhuǎn)化為一定比例的電壓,與D/A轉(zhuǎn)換器輸出的預(yù)設(shè)值進(jìn)行比較,比較結(jié)果來控制功率管的開關(guān),從而達(dá)到控制繞組相電流的目的。
    :使運(yùn)動控制模擬正弦波的特點(diǎn),大大提高,運(yùn)動速度和噪音都比較小,可以使用比較高的細(xì)分,是當(dāng)前流行的控制方法。
    缺點(diǎn):電路比較復(fù)雜,對電路中的干擾難以控制和理論要求相吻合,容易產(chǎn)生抖動,在控制形成正弦波的波峰和波谷,容易導(dǎo)致高頻干擾,進(jìn)而導(dǎo)致驅(qū)動元件發(fā)熱或者由于頻率過高而老化,這也是很多驅(qū)動器使用1年多的時候容易出現(xiàn)紅燈保護(hù)的主要原因。
    只是直流電機(jī)為滿足低慣量采用細(xì)長電樞,盤形或空心杯的。交流伺服電機(jī)有兩相交流繞組,空間相差90點(diǎn)角度,其中一組為勵磁繞組,另一組為控制繞組。其控制方式有幅值控制,相位控制,幅值相位復(fù)合控制。大多采用復(fù)合控制。交流伺服電機(jī)的轉(zhuǎn)子電阻一般很大,這樣可以防止自轉(zhuǎn),當(dāng)控制電壓消失后,由于有勵磁電壓,此時的交流伺服電機(jī)中會有脈振磁動勢,由于電阻大,T-S曲線發(fā)生偏移,反轉(zhuǎn)的磁場產(chǎn)生的T要變大,所以此時合成的T為制動性質(zhì)的,會停轉(zhuǎn)。
    交流伺服電機(jī)比直流伺服電機(jī)好一些
    從定義上講,交流伺服電機(jī)是,交流電機(jī)的一種,通過伺服驅(qū)動器的矢量控制理論控制電機(jī)的扭矩,速度,位置等等,把交流電通過等換計(jì)算的方式去控制電機(jī),所以制造技術(shù)和伺服驅(qū)動器的軟件方面比較難開發(fā),內(nèi)目前都在仿造日系或者歐美產(chǎn)品。
    直流伺服電機(jī),就是把直流電機(jī)加上編碼器 形成閉環(huán)控制,電機(jī)的控制方法基本就是改變電流的大小來改變電機(jī)的 扭矩,速度等參數(shù)。我早的伺服系統(tǒng)就是直流伺服系統(tǒng),的比較多,發(fā)展歷史時間長。我早的衛(wèi)星東方紅,控制方向的就用的直流伺服電機(jī)。
    SEW電機(jī)推薦使用交流伺服電機(jī),直流伺服電機(jī)太熱,控制精度不好。使用壽命短。
    SEW電機(jī)比較
    交流伺服電機(jī)的工作原理與分相式單相異步電機(jī)雖然相似,但前者的轉(zhuǎn)子電阻比后者大得多,所以伺服電機(jī)與單機(jī)異步電機(jī)相比,有三個顯著特點(diǎn):
    1、啟動轉(zhuǎn)矩大
    由于轉(zhuǎn)子電阻大,與普通異步電機(jī)的轉(zhuǎn)矩特性曲線相比,有的區(qū)別。它可使臨界轉(zhuǎn)差率S0>1,這樣不僅使轉(zhuǎn)矩特性(機(jī)械特性)更接近于線性,而且具有較大的起動轉(zhuǎn)矩。因此,當(dāng)定子一有控制電壓,轉(zhuǎn)子立即轉(zhuǎn)動,即具有起動快、靈敏度高的特點(diǎn)。
    2、運(yùn)行范圍較廣
    3、無自轉(zhuǎn)現(xiàn)象
    SEW電機(jī)正常運(yùn)轉(zhuǎn)的伺服電機(jī),只要失去控制電壓,電機(jī)立即停止運(yùn)轉(zhuǎn)。當(dāng)伺服電機(jī)失去控制電壓后,它處于單相運(yùn)行狀態(tài),由于轉(zhuǎn)子電阻大,定子中兩個相反方向旋轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)磁場與轉(zhuǎn)子作用所產(chǎn)生的兩個轉(zhuǎn)矩特性(T1-S1、T2-S2曲線)以及合成轉(zhuǎn)矩特性(T-S曲線)。
    SEW電機(jī)的輸出功率一般是0.1-100W。當(dāng)電源頻率為50Hz,電壓有36V、110V、220、380V;當(dāng)電源頻率為400Hz,電壓有20V、26V、36V、115V等多種。
    SEW電機(jī)運(yùn)行平穩(wěn)、噪音小。但控制特性是非線性,并且由于轉(zhuǎn)子電阻大,損耗大,效率低,因此與同容量直流伺服電機(jī)相比,體積大、重量重,所以只適用于0.5-100W的小功率控制系統(tǒng)。

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