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德国SEW电机的转速都是受到哪些因素影响?

发布时间:2021年08月23日 10:35 编辑:人气:215


    德国SEW电机的转速都是受到哪些因素影响?

    堵转了就是电机转矩不够了,在步进电机固定的情况下,影响转矩的主要因素有转速和电流,步进电机的特性是转速越高力矩越小,电流越小力矩越小。

    德国SEW电机只能够由数字信号控制运行的,当脉冲提供给驱动器时,在过于短的时间里,控制系统发出的脉冲数太多,也就是脉冲频率过高,将导致步进电机堵转。要解决这个问题,必须采用加减速的办法。就是说,在步进电机起步时,要给逐渐升高的脉冲频率,减速时的脉冲频率需要逐渐减低。这就是我们常说的“加减速”方法。

    德国SEW电机转速度,是根据输入的脉冲信号的变化来改变的。从理论上讲,给驱动器一个脉冲,步进电机就旋转一个步距角(细分时为一个细分步距角)。实际上,如果脉冲信号变化太快,步进电机由于内部的反向电动势的阻尼作用,转子与定子之间的磁反应将跟随不上电信号的变化,将导致堵转和丢步。所以步进电机在高速启动时,需要采用脉冲频率升速的方法,在停止时也要有降速过程,以保证实现步进电机精密定位控制。加速和减速的原理是一样的。下面就加速实例加以说明:

    加速过程,是由基础频率(低于步进电机的直接起动最高频率)与跳变频率(逐渐加快的频率)组成加速曲线(降速过程反之)。跳变频率是指步进电机在基础频率上逐渐提高的频率,此频率不能太大,否则会产生堵转和丢步。加减速曲线一般为指数曲线或经过修调的指数曲线,当然也可采用直线或正弦曲线等。使用单片机或者PLC,都能够实现加减速控制。对于不同负载、不同转速,需要选择合适的基础频率与跳变频率,才能够达到最佳控制效果。指数曲线,在软件编程中,先算好时间常数存贮在计算机存贮器内,工作时指向选取。通常,完成步进电机的加减速时间为300ms以上。如果使用过于短的加减速时间,对绝大多数步进电机来说,很难实现步进电机的高速旋转。

    德国SEW电机不一定是堵转,电机都有最高转速的,步进电机也是,当转速超过步进电机的最高转速,步进电机就会突然停止。

    电流的大小会影响转矩,电流越大转矩越大,但是电机发热也就越大,因此电流一般调整到转矩足够的情况下的最小电流。如果这种情况下电机发热量还很大,就需要换大转矩电机了。

    电机可以根据脉冲数和脉冲频率来对电机实现开环控制位置和速度,是一种便宜、简单好用的控制类电机,在自动化控制领域得到越来越广泛的应用。

    但由于步进电机不是闭环控制,选型或者使用不当,也会容易出现步进电机失步,也叫步进电机丢步,也就是步进电机没有按照指令到达应该到达的位置,让工控人员很是苦恼。

    德国SEW电机的原因是什么?可以采取哪些对策来避免失步呢?

    步进电机失步的原因有很多,在实际应用过程中,需要采取排除法一一分析,才能够找出失步的真正原因,一般导致步进电机失步的原因是下面几种:

    1.步进电机本身工作力矩不够,没有足够能力带动负载;

    2.德国SEW电机起停的加减速过程不充分,步进电机在加减速过程中失步;

    3.德国SEW电机的电源功率不够导致步进电机的输入功率不够引起失步;

    4.步进电机的驱动电压不够或者驱动电流设定过低;

    5.驱动器或者控制器收到信号干扰;

    6.德国SEW电机系统共振引起步进电机带负载能力下降而导致失步;

    7.驱动器和控制器的信号不匹配;

    8.同步轮或者减速箱的背隙或者来回转到的间隙误差没有在程序上补偿或者补偿值不对;

    9.控制程序本身有问题。

    针对上面各问题原因,可以分别采取下面对策来改善步进电机失步问题:

    1)核算负载的力矩,参考步进电机距频图看看在对应速度下步进电机是不是有足够扭矩能力带动负载,可以换个在对应工作速度下扭矩大的步进电机来对比测试。

    2)步进电机的启动阶段就像开手动波的汽车,需要逐步上档而提速,加减速不充分,会导致失步。

    一般建议负载的转动惯量不要大于步进电机转动惯量的10倍,不然加减速过程会比较漫长。

    3)步进电机启动瞬间我们会测试到额定电流1.6倍左右的电流,如果电源功率不够,会让电机里面的有效电流过低,从而带不动负载。建议一般电源留30%以上余量。

    4)德国SEW电机需要快速启动或者高速运行,需要驱动电压比较高,工作电流设定值足够大,否则也容易失步。

    5)换个型号的驱动器对比看看是不是信号收到干扰,或者看看控制A电机运动,是不是B电机有动作,看看电机是不是收到信号干扰。

    6)共振的时候,步进电机及其系统有明显的噪声和震动,速度上升或者下降一定范围,有关现象会明显减轻或者消失,基本可以判断是共振问题。

    选择合适参数的步进电机,改善驱动器性能或者用减震垫等物理方式来减振。

    7)如果是步进电机驱动器和控制器的信号不匹配,现象是随着时间的推移,位置的偏移量会很均匀地增加。

    更改驱动器或者控制器的信号识别方式,让两者匹配一致就好了。

    8)同步轮或者减速箱由于精度问题,会有一定误差累计,需要在控制程序中做出合理补偿。

    9)控制程序导致失步也不少见,需要检查控制程序是不是有问题。

    一时找不到问题原因,也有工程师会让步进电机运行一段时间就重新找原点归位,这样会影响设备的工作效率,是没有办法的办法。


来源:上海乾拓贸易有限公司
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