步进电机脉冲数量与运动距离的计算
步进电机每转脉冲计算公式

步进电机每转脉冲计算公式步进电机是一种将电脉冲信号转换为机械运动的电机,它的运动是以步进角为单位的。
步进电机每转脉冲计算公式是用来计算步进电机在接收到一定数量的脉冲信号后所转过的角度,这个公式对于控制步进电机的运动非常重要。
步进电机的工作原理是通过控制电流来使得电机的转子按照一定的步进角度旋转,这个步进角度通常是1.8度或者0.9度。
步进电机接收到的脉冲信号的数量决定了电机所转过的角度,而这个数量可以通过计算公式来确定。
步进电机每转脉冲计算公式可以表示为:步进角度 = 360 / (步进电机每转脉冲数)。
其中,步进电机每转脉冲数是指步进电机在接收到一定数量的脉冲信号后所转过的角度。
步进角度则是表示电机在接收到一定数量的脉冲信号后所转过的角度。
举个例子来说,如果一个步进电机的每转脉冲数为200,那么根据上面的公式,这个步进电机在接收到200个脉冲信号后所转过的角度就是360/200=1.8度。
同样的道理,如果一个步进电机的每转脉冲数为400,那么它在接收到400个脉冲信号后所转过的角度就是360/400=0.9度。
步进电机每转脉冲计算公式的应用非常广泛,特别是在需要精确控制步进电机运动的场合。
比如在机械加工、印刷设备、纺织设备、医疗设备等领域,步进电机都是非常重要的驱动元件。
而步进电机每转脉冲计算公式可以帮助工程师们精确地控制步进电机的运动,从而实现精密的加工和控制。
除了步进电机每转脉冲计算公式,还有一些其他因素也会影响步进电机的运动精度,比如步进电机的细分驱动、控制脉冲频率、负载惯性等。
在实际应用中,工程师们需要综合考虑这些因素,才能够实现对步进电机的精确控制。
总之,步进电机每转脉冲计算公式是控制步进电机运动的重要工具,它可以帮助工程师们精确地计算步进电机在接收到一定数量的脉冲信号后所转过的角度,从而实现对步进电机的精确控制。
在未来,随着科技的不断发展,步进电机的应用领域将会更加广泛,而步进电机每转脉冲计算公式也将会变得更加重要。
步进电机脉冲数量与运动距离的计算

步进电机脉冲数量与运动距离的计算步进电机是一种特殊的电动机,它通过接收电脉冲信号来进行准确的定量运动。
在实际应用中,计算步进电机的脉冲数量与运动距离是非常重要的。
首先,我们需要了解步进电机的基本工作原理。
步进电机是通过输入一定的脉冲信号来驱动电机转动的,每个脉冲信号让电机转动一定的角度,这个角度也称为步距角。
步距角可以通过电机的步距角度表给出,一般为1.8°或者0.9°。
脉冲数量与运动距离之间的关系可以通过以下公式计算:运动距离=步距角×脉冲数量例如,如果步距角为1.8°,脉冲数量为2000,则运动距离=1.8°×2000=3600°。
需要注意的是,上述公式适用于整步模式下的步进电机,即每次脉冲都使电机转动一个步距角。
然而,在实际应用中,常常使用细分驱动技术来使步进电机实现更高分辨率的运动。
细分驱动技术是通过在每个脉冲周期内增加更多的微小步距角来实现的。
例如,对于1.8°的步进电机,如果使用微细步驱动技术将每个步距角细分为10个微步距角,那么脉冲数量和运动距离的计算公式将变为:运动距离=(步距角/微步数)×脉冲数量例如,如果步距角为1.8°,微步数为10,脉冲数量为2000,则运动距离=(1.8°/10)×2000=360°。
这样,通过细分驱动技术,可以使步进电机的运动更加平滑和精确。
除了步距角和脉冲数量,还有其他因素也会影响步进电机的运动距离。
例如,电机的齿轮传动比例、导程以及驱动信号的频率等都会对运动距离产生影响。
一般来说,我们需要根据实际情况对步进电机的运动进行精确的建模和计算。
总结起来,计算步进电机的脉冲数量与运动距离是一个重要的工程问题。
通过了解步进电机的步距角和细分驱动技术,可以根据所需的运动距离来计算脉冲数量,并根据实际情况进行适当的调整和精确建模。
步进电机的驱动参数设置

步进电机的驱动参数设置1.设置步进驱动器的细分数,通常细分数越高,控制分辨率越高。
但细分数太高则影响到最大进给速度。
一般来说,对于模具机用户可考虑脉冲当量为0.001mm/P(此时最大进给速度为9600mm/min)或者0.0005mm/P(此时最大进给速度为4800mm/min);对于精度要求不高的用户,脉冲当量可设置的大一些,如0.002mm/P(此时最大进给速度为19200mm/min)或0.005mm/P(此时最大进给速度为48000mm/min)。
对于两相步进电机,脉冲当量计算方法如下:脉冲当量=丝杠螺距÷细分数÷200。
2.起跳速度:该参数对应步进电机的起跳频率。
所谓起跳频率是步进电机不经过加速,能够直接启动工作的最高频率。
合理地选取该参数能够提高加工效率,并且能避开步进电机运动特性不好的低速段;但是如果该参数选取大了,就会造成闷车,所以一定要留有余量。
在电机的出厂参数中,一般包含起跳频率参数。
但是在机床装配好后,该值可能发生变化,一般要下降,特别是在做带负载运动时。
所以,该设定参数最好是在参考电机出厂参数后,再实际测量决定。
.单轴加速度:用以描述单个进给轴的加减速能力,单位是毫米/秒平方。
这个指标由机床的物理特性决定,如运动部分的质量、进给电机的扭矩、阻力、切削负载等。
这个值越大,在运动过程中花在加减速过程中的时间越小,效率越高。
通常,对于步进电机,该值在100 ~ 500之间,对于伺服电机系统,可以设置在400 ~ 1200之间。
在设置过程中,开始设置小一点,运行一段时间,重复做各种典型运动,注意观察,如果没有异常情况,然后逐步增加。
如果发现异常情况,则降低该值,并留50%~100%的保险余量。
4.弯道加速度:用以描述多个进给轴联动时的加减速能力,单位是毫米/秒平方。
它决定了机床在做圆弧运动时的最高速度。
这个值越大,机床在做圆弧运动时的最大允许速度越大。
通常,对于步进电机系统组成的机床,该值在400~1000之间,对于伺服电机系统,可以设置在1000 ~ 5000之间。
步进电机的计算方法

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步进电机的计算方法
步进电机是一种能将数字输入脉冲转换成旋转或直线增量运动的电磁执行元件。每输入一个脉冲电机转轴步进一个步距角增量。电机总的回转角与输入脉冲数成正比例,相应的转速取决于输入脉冲频率。sO100步进电机是机电一体化产品中关键部件之一,通常被用作定位控制和定速控制。步进电机惯量低、定位精度高、无累积误差、控制简单等特点。广泛应用于机电一体化产品中,如:数控机床、包装机械、计算机外围设备、复印机、传真机等。选择步进电机时,首先要保证步进电机的输出功率大于负载所需的功率。而在选用功率步进电机时,首先要计算机械系统的负载转矩,电机的矩频特性能满足机械负载并有一定的余量保证其运行可靠。在实际工作过程中,各种频率下的负载力矩必须在矩频特性曲线的范围内。一般地说最大静力矩Mjmax大的电机,负载力矩大。选择步进电机时,应使步距角和机械系统匹配,这样可以得到机床所需的脉冲当量。在机械传动过程中为了使得有更小的脉冲当量,一是可以改变丝杆的导程,二是可以通过步进电机的细分驱动来完成。但细分只能改变其分辨率,不改变其精度。精度是由电机的固有特性所决定。选择功率步进电机时,应当估算机械负载的负载惯量和机床要求的启动频率,使之与步进电机的惯性频率特性相匹配还有一定的余量,使之最高速连续工作频率能满足机床快速移动的需要。选择步进电机需要进行以下计算:(1)计算齿轮的减速比根据所要求脉冲当量,齿轮减速比i计算如下:i=(φ.S)/(360.Δ)(1-1)式中φ---步进电机的步距角(o/脉冲)S---丝杆螺距(mm)Δ---(mm/脉冲)(2)计算工作台,丝杆以及齿轮折算至电机轴上的惯量Jt。Jt=J1+(1/i2)(1-2)式中Jt---折算至电机轴上的惯量(Kg.cm.s2)J1、J2---齿轮惯量(Kg.cm.s2)Js----丝杆惯量(Kg.cm.s2)W---工作台重量(N)S---丝杆螺距(cm)(3)计算电机输出的总力矩MM=Ma+Mf+Mt(1-3)Ma=(Jm+Jt).n/T×1.02×10ˉ2(1-4)式中Ma---电机启动加速力矩(N.m)Jm、Jt---电机自身惯量与负载惯量(Kg.cm.s2)n---电机所需达到的转速(r/min)T---电机升速时间(s)Mf=(u.W.s)/(2πηi)×10ˉ2(1-5)Mf---导轨摩擦折算至电机的转矩(N.m)u---摩擦系数η---传递效率Mt=(Pt.s)/(2πηi)×10ˉ2(1-6)Mt---切削力折算至电机力矩(N.m)Pt---最大切削力(N)(4)负载起动频率估算。数控系统控制电机的启动频率与负载转矩和惯量有很大关系,其估算公式为fq=fq01/2(1-7)式中fq---带载起动频率(Hz)fq0---空载起动频率Ml---起动频率下由矩频特性决定的电机输出力矩(N.m)若负载参数无法精确确定,则可按fq=1/2fq0进行估算.(5)运行的最高频率与升速时间的计算。由于电机的输出力矩随着频率的升高而下降,因此在最高频率时,由矩频特性的输出力矩应能驱动负载,并留有足够的余量。(6)负载力矩和最大静力矩Mmax。负载力矩可按式(1-5)和式(1-6)计算,电机在最大进给速度时,由矩频特性决定的电机输出力矩要大于Mf与Mt之和,并留有余量。一般来说,Mf与Mt之和应小于(0.2~0.4)Mmax.
步进电机计算公式

步进电机计算公式步进电机是一种将电脉冲信号转换为角位移或线位移的电动机。
它由定子、转子和控制电路组成。
控制电路根据输入的电脉冲信号,使得步进电机按照一定的步进角度进行转动。
步进电机的运动是离散的,每个脉冲信号会使电机转动一定的角度,这个角度称为步距角。
步距角的大小取决于电机的结构和控制方式。
常见的步距角有1.8°、0.9°、0.45°等。
步进电机的转速与输入的脉冲频率有关。
转速可以通过以下公式计算:转速(rpm)= (60 × f) / (n × s)其中,f为脉冲频率,单位为赫兹(Hz);n为每转脉冲数,即电机的步数;s为电机的步距角,单位为度(°)。
例如,一个步进电机每转一周需要200个脉冲,步距角为 1.8°,如果输入的脉冲频率为1000Hz,则该电机的转速为:转速(rpm)= (60 × 1000) / (200 × 1.8) ≈ 166.67 rpm步进电机的转动精度可以通过步进角误差来衡量。
步进角误差是指电机在接收到相同数量的脉冲信号时实际转动的角度与理论步距角之间的差距。
步进角误差可以通过以下公式计算:步进角误差(°)= (实际角度 - 理论角度) / 理论角度× 100%步进电机的转矩与输入的电流有关。
转矩可以通过以下公式计算:转矩(N·m)= I × Kt其中,I为电机的相电流,单位为安培(A);Kt为电机的转矩常数,单位为牛顿·米/安培(N·m/A)。
步进电机广泛应用于各种自动控制系统中,例如数控机床、印刷设备、纺织设备、医疗设备等。
步进电机具有结构简单、控制方便、位置闭环控制等优点,适用于需要高精度定位和速度控制的场合。
总结一下,步进电机的运动是离散的,转速可以通过脉冲频率、每转脉冲数和步距角来计算,转矩可以通过电流和转矩常数来计算。
步进电机脉冲计算方法

步进电机的脉冲数的计算-12009-06-28 09:38步进电机——步进电机选型的计算方法步进电机——步进电机选型的计算方法步进电机选型表中有部分参数需要计算来得到。
但是实际计算中许多情况我们都无法得到确切的机械参数,因此,这里只给出比较简单的计算方法。
◎驱动模式的选择驱动模式是指如何将传送装置的运动转换为步进电机的旋转。
下图所示的驱动模式包括了电机的加/减速时间,驱动和定位时间,电机的选型基于模式图。
●必要脉冲数的计算必要脉冲数是指传动装置将物体从起始位置传送到目标位置所需要提供给步进电机的脉冲数。
必要脉冲数按下面公式计算:必要脉冲数=物体移动的距离距离电机旋转一周移动的距离×360 o步进角●驱动脉冲速度的计算驱动脉冲速度是指在设定的定位时间中电机旋转过一定角度所需要的脉冲数。
驱动脉冲数可以根据必要脉冲数、定位时间和加/减速时间计算得出。
(1)自启动运行方式自启动运行方式是指在驱动电机旋转和停止时不经过加速、减速阶段,而直接以驱动脉冲速度启动和停止的运行方式。
自启动运行方式通常在转速较低的时候使用。
同时,因为在启动/停止时存在一个突然的速度变化,所以这种方式需要较大的加/减速力矩。
自启动运行方式的驱动脉冲速度计算方法如下:驱动脉冲速度[Hz]=必要脉冲数[脉冲]定位时间[秒](2)加/减速运行方式加号接口:CP+ 步进脉冲信号正端CP- 步进脉冲信号负端DIR+ 方向电平信号正端DIR- 方向电平信号负端EN+ 使能电平信号正端EN- 使能电平信号负端CW+ 正向步进脉冲信号正端CW- 正向步进脉冲信号负端CCW+ 反向步进脉冲信号正端 CCW- 反向步进脉冲信号负端指示灯: Power 电源指示灯(绿灯) No ready 未准备好指示灯(红灯)拨位开关设定: 1-4位 设定电机每转步数(细分数) 5位 设定步进脉冲信号方式,0-单脉冲,1-双脉冲 6位 设定是否允许半电流,0-不允许,1-允许 7-10位 设定输出电流值电机接口: U V W 连接三相混合式步进电机电源接口: AC110V-220V 交流电源功率不小于600W ,50~60Hz 请勿直接接入电网,应使用隔离变压器供电接地保护端 PE 如果供电电源无隔离变压器,必须使驱动器和电机可靠接地,但要求使用隔离变压器供电未准备好输出:为一继电器的触点,准备好为闭合 未准备好为打开1P1三.细分数及相电流设定:本驱动器是用驱动器上的拔盘开关来设定细分数及相电流的,根据面板的标注设定即可;请您在控制器频率允许的情况下,尽量选用高细分数这样电机运行更加平稳;具体设置方法请参考下表:(ON=0,OFF=1) 步数设定1 2 3 4位 每转步数步距角0 0 0 0 400 0.9° 0 0 0 1 500 0.72° 0 0 1 0 600 0.6° 0 0 1 1 800 0.45° 0 1 0 0 1000 0.36° 0 1 0 1 1200 0.3° 0 1 1 0 1600 0.225° 0 1 1 1 2000 0.18° 1 0 0 0 2400 0.15° 1 0 0 1 3000 0.12° 1 0 1 0 4000 0.09° 1 0 1 1 5000 0.072° 1 1 0 0 6000 0.06° 1 1 0 1 6400 0.05625° 1 1 1 0 8000 0.045° 1 1 1 1100000.036°电流设定 (设定在OFF 位置有效) 7位 2.8A 8位 1.4A 9位 0.7A 10位0.3A所有拨盘7-10位都在OFF 位置时电流为最大电流。
步进电机选型计算

样本针单元电机选型分析一、选用电机的基本步骤四、电机选用计算公式1.运行模式选用加减速运行模式。
2.工作脉冲数A【脉冲】计算步进电机步距角/度 1.8同步轮直径r/mm13.37位移l/mm65时间t0/s0.8A=[65/(3.14*13.37)]*(360/1.8)=1.55*200=310脉冲细分脉冲数:A0细分3104细分12408细分248016细分4960附图:3.运行脉冲频率f2【Hz】计算T0=0.8s,得t1=0.8*0.25=0.2s4.加减速常数T R 【ms/kHz】计算(控制器使用,可以忽略)T R =0.2/(512-f1)5.运行脉冲频率f2【Hz 】的运行速度N M 【r/min 】计算6.负载转矩T L计算7.加速转矩Ta【N*m】计算(1)负载转动惯量J L转动惯量(Moment of Inertia)是刚体绕轴转动时惯性(回转物体保持其匀速圆周运动或静止的特性)的量度,用字母/或J表示。
其量值取决于物体的形状、质量分布及转轴的位置。
该机构做直线往复运动,滑轨与滑块之间存在缝隙,所以,在急停的瞬间会产生转动。
因此,该结构的惯量包括两部分:直线运动惯量和旋转转动惯量。
A.直线运动惯量计算将整个水平探针机构默认为一个整体,1.1Kg。
A m J13.37*3.14/1000=0.042 1.149.2*10-6B.转动惯量计算。
图中指出来的器件是偏心器件,其余按照同轴心计算。
a.电机距+同步轮离同步轮中心线距离是:80mm,电机长宽高42*42*38,M=0.46kg;J1=0.46((42*42+42*42)/3+80*80)/1000000=3484*10-6b.探针组件中心线距离是:62mm,M=0.46kg;J2=0.46((25*25+25*25)/3+62*62)/1000000=1959*10-6 c.滑轨+拖链+同步轮+轴+固定板中心线距离是:64mm,M=0.29kg,;J3=0.29*(55*55+280*280+12*64*64)/12/1000000=3156*10-6d.其他器件其他器件默认为偏心12mm,质量0.29Kg。
步进电机脉冲数计算步进电机参数脉冲当量等的计算方法

步进电机脉冲数计算步进电机参数脉冲当量等的计算方法步进电机的脉冲数计算是通过电机参数和脉冲当量来进行的。
下面将详细介绍步进电机脉冲数的计算方法。
步进电机参数包括:步数、步距角和步数误差等。
其中,步数是指电机每转一圈所需的步数,也称为步进角度或步距角。
步距角指的是电机转动一步所需转动角度。
步数误差是指步进电机转动一定步数后实际转过的角度与理论转过的角度之间的误差。
脉冲当量是指每个脉冲信号对应的步数。
脉冲当量与电机的步数和步距角有关。
1.确定步数和步距角:步数通常可以在步进电机的规格书或技术资料中找到。
步距角可以通过360度除以步数来计算,也可以通过2π除以步数来计算。
例如,步进电机的步数为200步,计算步距角:步距角=360度/200步=1.8度/步2.确定电机的脉冲当量:脉冲当量通常由驱动器或控制器设置。
脉冲当量的设定值决定了每个脉冲信号所对应的步数。
例如,设定脉冲当量为5:脉冲当量=53.计算脉冲数:脉冲数是指完成指定的角度转动所需的脉冲信号数量。
脉冲数的计算公式为:脉冲数=角度/步距角*脉冲当量例如,要转动步进电机180度:脉冲数=180度/1.8度/步*5=500脉冲4.考虑步数误差:在实际应用中,步进电机的步数误差也需要考虑进去。
步数误差通常在电机的规格书或技术资料中给出。
例如,步进电机的步数误差为±5%:脉冲数=脉冲数*(1+步数误差)=500脉冲*(1+5%)=525脉冲通过以上计算方法,可以得到步进电机完成指定角度转动所需的脉冲数。
根据实际应用需求,可以设置相应的脉冲当量以及考虑步数误差来进行精确控制。
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步进电机一个脉冲运动距离怎么算?步进电机一个脉冲运动距离怎么算?能不能给个公式在举个例子?答案:用360度去除以步距角,就是电机转一圈的脉冲数,当然如果细分的话,还要乘以细分倍数。
电机转一圈丝杠前进一个导程,用导程除以一圈的脉冲数就是脉冲运动距离。
第一步确定步进电机的步距角,这个电机上会标明的。
比如说,1.8度,则一个圆周360/1.8=200,也就是说电机旋转一周需要200个脉冲。
第二步确定电机驱动器设了细分细分没有,查清细分数,可以看驱动器上的拨码。
比如说4细分,则承上所述,200*4=800,等于说800个脉冲电机才旋转一周。
第三步确定电机轴一周的长度或者说导程:如果是丝杠,螺距*螺纹头数=导程,如果是齿轮齿条传动,分度圆直径(m*z)即为导程,导程/脉冲个数=一个脉冲的线位移。
什么是细分呢?和几相是一个意思吗?和几相没关系吗?细分和相数没关系。
以1.8度为例,原来一个脉冲走1.8度,现在改为4细分,那么现在一个脉冲只能走1.8/4度了。
细分越多,每个脉冲的步进长度越短。
细分的多少可由驱动器设置。
控制步进电机转多少最主要你得通过步进电机步距角度计算出电机转一圈需要多少脉冲,比如步距角度为0.9°则电机转一圈需要给步进电机驱动器360/0.9=400个脉冲,转半圈就是200个脉冲。
步进电机驱动器资料你先了解下!步进电机转速则通过改变脉冲频率来控制,用plc的pwm输出控制是比较方便的,速度的快慢不影响步进电机的行程,行程多少取决于脉冲数量。
注意一点步进电机速度越快转矩越小,请根据你的应用调节速度以防失步,造成走位不准确。
步进电机是接收步进驱动器给过来的脉冲信号,比如两相的步进,AB相分别轮流输出正反脉冲(按一定顺序),步进电机就可以运行了,相当于一定的脉冲步进马达对应走一定旋转角度。
而PLC也可以发出脉冲,但脉冲电压不够,所以需要把PLC输出的脉冲给步进驱动器放大来驱动步进驱动器,相当于PLC的脉冲就是指令脉冲。
一般PLC驱动步进时候有两路信号,一路是角度脉冲,另外一路是方向脉冲,PLC里边一般配所谓位移指令,发梯形脉冲给步进驱动器,这样可以缓冲启动带来的力冲击。
51单片机控制两相四线步进电机的问题单片机为AT89S52。
步进电机为:57HS5630A4步进电机。
链接:/item.htm?id=9476083464&frm=步进电机驱动器为:M542中性步进电机驱动器。
链接:/item.htm?id=9227997810现在的问题是:步进电机我已经和驱动器连接好了,现在步进电机驱动器有6个线和51单片机相连,分别是PUL+、PUL-、DIR+、DIR-、ENA+、ENA- 。
我想知道的是,比如这六个和单片机的P1.X口相连。
怎么在单片机上控制步进电机正转反转,转的角度,转的速度。
答案:首先,六根线的三根负线可以全部接地..和单片机P1相连的只需三根即可..这三根线为了保证能驱动起步进电机驱动器,应该分别上拉2K电阻..然后,在驱动器上的拨码处设置细分,,所谓细分是指电机转一圈所需多少脉冲..例如设置为800细分,即为电机转一圈需要800个脉冲..那么一个脉冲就会对应0.45度..单片机发出的脉冲频率高,那么电机转的就快..让电机转多少角度,就发出相应的脉冲数即可,例如转45度,就发出100个脉冲即可,在0.125s内发出100个脉冲,那转速就为1转/s。
PUL+:步进脉冲信号输入;DIR+:步进方向信号输入正端;ENA+:脱机使能复位信号输入编程时,用和PUL+连接的IO口发出脉冲,在程序中要使用定时器做出一个标准时间,来控制脉冲频率..用和DIP+相连的IO控制方向,不妨设为DIP+为高电平电机正转,为低电平电机反转..如果没有特殊情况ENA+也可不连接..因为它的功能是设置电机是否工作..在单片机IO口做复用时可以使用,就像数字芯片的片选一样....另外,驱动器上有一个调节电机驱动电流的小钮,如果使用过程中,如果电机发热,就应把驱动电流调小一些..这个程序不难..如你有需要或者还有什么不明白的地方,随时问我..希望我的回答能够帮助到你伺服电机■定义: 在伺服系统中控制机械元件运转的发动机.是一种补助马达间接变速装置。
■作用:伺服电机,可使控制速度,位置精度非常准确。
将电压信号转化为转矩和转速以驱动控制对象■分类:直流伺服电机和交流伺服电机。
直流伺服电机分为有刷和无刷电机。
有刷电机成本低,结构简单,启动转矩大,调速范围宽,控制容易,需要维护,但维护方便(换碳刷),产生电磁干扰,对环境有要求。
因此它可以用于对成本敏感的普通工业和民用场合。
无刷电机体积小,重量轻,出力大,响应快,速度高,惯量小,转动平滑,力矩稳定。
控制复杂,容易实现智能化,其电子换相方式灵活,可以方波换相或正弦波换相。
电机免维护,效率很高,选型方法1、伺服电机和步进电机的性能比较步进电机作为一种开环控制的系统,和现代数字控制技术有着本质的联系。
在目前国内的数字控制系统中,步进电机的应用十分广泛。
随着全数字式交流伺服系统的出现,交流伺服电机也越来越多地应用于数字控制系统中。
为了适应数字控制的发展趋势,运动控制系统中大多采用步进电机或全数字式交流伺服电机作为执行电动机。
虽然两者在控制方式上相似(脉冲串和方向信号),但在使用性能和应用场合上存在着较大的差异。
现就二者的使用性能作一比较。
一、控制精度不同两相混合式步进电机步距角一般为 1.8°、0.9°,五相混合式步进电机步距角一般为0.72 °、0.36°。
也有一些高性能的步进电机通过细分后步距角更小。
如山洋公司(SANYO DENKI)生产的二相混合式步进电机其步距角可通过拨码开关设置为1.8°、0.9°、0.72°、0.36°、0.18°、0.09°、0.072°、0.036°,兼容了两相和五相混合式步进电机的步距角。
交流伺服电机的控制精度由电机轴后端的旋转编码器保证。
以山洋全数字式交流伺服电机为例,对于带标准2000线编码器的电机而言,由于驱动器内部采用了四倍频技术,其脉冲当量为360°/8000=0.045°。
对于带17位编码器的电机而言,驱动器每接收131072个脉冲电机转一圈,即其脉冲当量为360°/131072=0.0027466°,是步距角为1.8°的步进电机的脉冲当量的1/655。
二、低频特性不同步进电机在低速时易出现低频振动现象。
振动频率与负载情况和驱动器性能有关,一般认为振动频率为电机空载起跳频率的一半。
这种由步进电机的工作原理所决定的低频振动现象对于机器的正常运转非常不利。
当步进电机工作在低速时,一般应采用阻尼技术来克服低频振动现象,比如在电机上加阻尼器,或驱动器上采用细分技术等。
交流伺服电机运转非常平稳,即使在低速时也不会出现振动现象。
交流伺服系统具有共振抑制功能,可涵盖机械的刚性不足,并且系统内部具有频率解析机能(FFT),可检测出机械的共振点,便于系统调整。
三、矩频特性不同步进电机的输出力矩随转速升高而下降,且在较高转速时会急剧下降,所以其最高工作转速一般在300~600RPM。
交流伺服电机为恒力矩输出,即在其额定转速(一般为2000RPM或3000RPM)以内,都能输出额定转矩,在额定转速以上为恒功率输出。
四、过载能力不同步进电机一般不具有过载能力。
交流伺服电机具有较强的过载能力。
以山洋交流伺服系统为例,它具有速度过载和转矩过载能力。
其最大转矩为额定转矩的二到三倍,可用于克服惯性负载在启动瞬间的惯性力矩。
步进电机因为没有这种过载能力,在选型时为了克服这种惯性力矩,往往需要选取较大转矩的电机,而机器在正常工作期间又不需要那么大的转矩,便出现了力矩浪费的现象。
五、运行性能不同步进电机的控制为开环控制,启动频率过高或负载过大易出现丢步或堵转的现象,停止时转速过高易出现过冲的现象,所以为保证其控制精度,应处理好升、降速问题。
交流伺服驱动系统为闭环控制,驱动器可直接对电机编码器反馈信号进行采样,内部构成位置环和速度环,一般不会出现步进电机的丢步或过冲的现象,控制性能更为可靠。
六、速度响应性能不同步进电机从静止加速到工作转速(一般为每分钟几百转)需要200~400毫秒。
交流伺服系统的加速性能较好,以山洋400W交流伺服电机为例,从静止加速到其额定转速3000RPM仅需几毫秒,可用于要求快速启停的控制场合。
综上所述,交流伺服系统在许多性能方面都优于步进电机。
但在一些要求不高的场合也经常用步进电机来做执行电动机。
所以,在控制系统的设计过程中要综合考虑控制要求、成本等多方面的因素,选用适当的控制电机。
2、伺服电机的选型计算方法注意三点:转数山洋公司根据客户实际要求,对于同等功率的电机可以选配不同转数的电机,一般来说,转数越低,价格越便宜。
扭矩必须满足实际需要,但是不需要像步进电机那样留有过多的余量。
机电专业技术论坛惯量根据现场要求选用不同惯量的电机,如机床行业一般选用P1系列大惯量的伺服电机。
编辑本段联轴器的选择方法在伺服应用中选择最适合型号联轴器的可能是一件令人困惑的事情,因为伺服系统选配联轴器是一个复杂的过程。
这个过程包含了很多不同的性能因素,包括力矩、轴的偏差、硬度、转速、空间要求等等,联轴器需要满足所有这些以便使系统正常的运转。
在选择联轴器之前,需要我们对这些联轴器的性能和其应用进行详尽的了解。
不同类型的联轴器存在着其自身的优缺点。
本文旨在向伺服联轴器的终端用户介绍不同类型联轴器在各种伺服系统中的应用,同时帮助终端用户指出在设计制造过程中要考虑的因素及如何有效连接不同产品来正确选择合适的联轴器。
选择适合的伺服联轴器是整个系统设计的重要部分,会很大影响到系统的整体性能表现。
基于此原因,在设计过程中应尽早地考虑联轴器,并把分别把各种联轴器的和系统的功能目标排列对照,这样可以避免在运动控制的实际运用中经常产生的问题。
我们讨论的上述每种联轴器都有其各自的特点,使其可适用于各种不同的应用中。
但是,单一品种的联轴器不能适应于每种应用领域中。
这使得目前市场上有各种品种的联轴器,给设计工程师选择最适合的联轴器使系统表现最优化且使用寿命长。
除了在文章中提到的五种运动控制的弹性联轴器、滑块联轴器、梅花联轴器、波纹管联轴器、膜片联轴器,还生产有轴套和刚性联轴器。
每一件钜人公司的产品在生产过程中运用特别的步骤来保证其最高性能水准和漂亮外观。
为方便阅读,本文一分为六,详细描述各种联轴器的特性,希望能为您提供一点帮助。
弹性联轴器弹性联轴器通常由金属圆棒线切割而成,常用的材质有铝合金、不锈钢、工程塑料。