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      產品問答

      一、關于步進電機的好壞測試

      一般先不接驅動,手動轉動電機轉軸,感覺一下是否轉動順暢。正常不說,手動轉動電機軸轉一圈,阻力應該是一樣的。
      然后再接驅動測試,控制信號是共陽方式的,PUL+ 接信號電源,PUL- 接控制信號。如果是共陰方式的,則PUL+接控制信號,PUL- 接信號地。如果驅動器的控制信號輸入端默認是5V電平的,可以直接把PUL+接5V電源,PUL- 則不斷地地進行碰觸測試,相當于手動方式產生脈沖; 只要電機與驅動的接線是正確的,碰觸時電機是會走一步的。

      二、步進電機和交流伺服電機性能比較

      步進電機是一種離散運動的裝置,它和現代數字控制技術有著本質的聯系。在目前國內的數字控制系統中,步進電機的應用十分廣泛。隨著全數字式交流伺服系統的出現,交流伺服電機也越來越多地應用于數字控制系統中。為了適應數字控制的發展趨勢,運動控制系統中大多采用步進電機或全數字式交流伺服電機作為執行電動機。雖然兩者在控制方式上相似(脈沖串和方向信號),但在使用性能和應用場合上存在著較大的差異?,F就二者的使用性能作一比較。
      一、控制精度不同
      兩相混合式步進電機步距角一般為3.6°、 1.8°,五相混合式步進電機步距角一般為0.72 °、0.36°。也有一些高性能的步進電機步距角更小。如四通公司生產的一種用于慢走絲機床的步進電機,其步距角為0.09°;德國百格拉公司(BERGER LAHR)生產的三相混合式步進電機其步距角可通過撥碼開關設置為1.8°、0.9°、0.72°、0.36°、0.18°、0.09°、0.072°、0.036°,兼容了兩相和五相混合式步進電機的步距角。
      交流伺服電機的控制精度由電機軸后端的旋轉編碼器保證。以松下全數字式交流伺服電機為例,對于帶標準2500線編碼器的電機而言,由于驅動器內部采用了四倍頻技術,其脈沖當量為360°/10000=0.036°。對于帶17位編碼器的電機而言,驅動器每接收217=131072個脈沖電機轉一圈,即其脈沖當量為360°/131072=9.89秒。是步距角為1.8°的步進電機的脈沖當量的1/655。
      二、低頻特性不同
      步進電機在低速時易出現低頻振動現象。振動頻率與負載情況和驅動器性能有關,一般認為振動頻率為電機空載起跳頻率的一半。這種由步進電機的工作原理所決定的低頻振動現象對于機器的正常運轉非常不利。當步進電機工作在低速時,一般應采用阻尼技術來克服低頻振動現象,比如在電機上加阻尼器,或驅動器上采用細分技術等。
      交流伺服電機運轉非常平穩,即使在低速時也不會出現振動現象。交流伺服系統具有共振抑制功能,可涵蓋機械的剛性不足,并且系統內部具有頻率解析機能(FFT),可檢測出機械的共振點,便于系統調整。
      三、矩頻特性不同
      步進電機的輸出力矩隨轉速升高而下降,且在較高轉速時會急劇下降,所以其最高工作轉速一般在300~600RPM。交流伺服電機為恒力矩輸出,即在其額定轉速(一般為2000RPM或3000RPM)以內,都能輸出額定轉矩,在額定轉速以上為恒功率輸出。
      四、過載能力不同
      步進電機一般不具有過載能力。交流伺服電機具有較強的過載能力。以松下交流伺服系統為例,它具有速度過載和轉矩過載能力。其最大轉矩為額定轉矩的三倍,可用于克服慣性負載在啟動瞬間的慣性力矩。步進電機因為沒有這種過載能力,在選型時為了克服這種慣性力矩,往往需要選取較大轉矩的電機,而機器在正常工作期間又不需要那么大的轉矩,便出現了力矩浪費的現象。
      五、運行性能不同
      步進電機的控制為開環控制,啟動頻率過高或負載過大易出現丟步或堵轉的現象,停止時轉速過高易出現過沖的現象,所以為保證其控制精度,應處理好升、降速問題。交流伺服驅動系統為閉環控制,驅動器可直接對電機編碼器反饋信號進行采樣,內部構成位置環和速度環,一般不會出現步進電機的丟步或過沖的現象,控制性能更為可靠。
      六、速度響應性能不同
      步進電機從靜止加速到工作轉速(一般為每分鐘幾百轉)需要200~400毫秒。交流伺服系統的加速性能較好,以松下MSMA 400W交流伺服電機為例,從靜止加速到其額定轉速3000RPM僅需幾毫秒,可用于要求快速啟停的控制場合。
      綜上所述,交流伺服系統在許多性能方面都優于步進電機。但在一些要求不高的場合也經常用步進電機來做執行電動機。所以,在控制系統的設計過程中要綜合考慮控制要求、成本等多方面的因素,選用適當的控制電機。

      三、伺服電機又叫交流伺服電機,交流同步電機;普通電機通常指交流異步電機。主要區別在于:

      1,工作在閉環反饋和開環狀態原理的區別;
      這也是最大的區別,交流同步電機需要通過電機后端的傳感器及編碼器反饋速度、位置或力矩參考值給配套驅動器,再由驅動器實時調整驅動電流按用戶指定值來控制電機旋轉,而異步直流步進電機通常直接由變頻器或調壓器等裝置直接驅動電機旋轉,并不會對外部干擾因素如力矩過大,負載過重做到動態調整,所以前者比后者更高效,高級,節能,精準。
      2,同步和異步結構的區別;
      交流同步電機結構是定子線圈+磁性轉子,它需要通過反饋編碼器的同步信號知道轉子變換的磁場,達到精準控制的目的,而異步電機結構是定子三相線圈星狀或三角結構+轉子鐵心,單靠驅動電壓控制設定頻率值達到旋轉目的的,高級矢量變頻器因為只是對顯示值簡單調整,并無同步信號要求,故不算真正意義上的閉環反饋。所以前者比后者更復雜,絕不能輕易拆卸調整。
      3,專用和通用的區別;
      前者由于受編碼器類型和廠家限制,通常配套的驅動器不僅按慣量大中小,功率區分,還按通訊協議做到了專機專用,就是說一款伺服電機只能對應一款驅動器,不能不同系列不同功率對應連接,而交流異步電機通??梢耘涮自诓煌β实淖冾l器上,只要不超過最大轉速電流即可。所以,伺服也給維修界帶來了挑戰,通常交流同步電機維修技術含量高,維修成本大,不僅需要搭建多個不同種類和功率的伺服測試平臺,還要積累大量經驗。

      四、 單相電機不起動的原因

      1,繞組燒損了(匝間短路),使得啟動轉矩不夠;
      2,啟動電容過小,使得啟動轉矩不夠。
      如果電容還是原來的額定值的電容,且原來能夠順利啟動,且沒有增加新的負載(使用長久后油煙膩住葉片了),則基本上可以肯定是繞組匝間短路了。
      用萬用表能簡單的判斷電容是否有嚴重的擊穿故障。用萬用表歐姆檔測量電容兩極的電阻。如果電阻極大,表明電阻未被擊穿,但不能表明電容的容量正常。如果電容容量降低,電機仍然無法啟動。
      啟動電容壞,用萬用表正反測無放電,容量消失。放電貨后用電容檔測試容量。
      假定電機、電容都好。檢查電源是否有電回路、是否完整。
      檢查結果,電源沒有問題。假定電機正常。檢查電容、及其回路是否完整??梢匀藶橄绒D動電機,然后立即通電。此時如果電機是好的,電機就能啟動。那就說明電容或其回路有問題。
      如果電容,及其回路正常。用上述方法,電機不轉。說明電機有問題。用電表(萬用表)檢查電機線圈是否斷路。

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