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德國SEW電機轉(zhuǎn)速受哪些因素影響
在德國SEW電機和驅(qū)動器)沒有損壞的情況下,堵轉(zhuǎn)了就是電機轉(zhuǎn)矩不夠了,在步進電機固定的情況下,影響轉(zhuǎn)矩的主要因素有轉(zhuǎn)速和電流,步進電機的特性是轉(zhuǎn)速越高力矩越小,電流越小力矩越小。
步進電機只能夠由數(shù)字信號控制運行的,當(dāng)脈沖提供給驅(qū)動器時,在過于短的時間里,控制系統(tǒng)發(fā)出的脈沖數(shù)太多,也就是脈沖頻率過高,將導(dǎo)致步進電機堵轉(zhuǎn)。要解決這個問題,必須采用加減速的辦法。就是說,在步進電機起步時,要給逐漸升高的脈沖頻率,減速時的脈沖頻率需要逐漸減低。這就是我們常說的“加減速"方法。
步進電機轉(zhuǎn)速度,是根據(jù)輸入的脈沖信號的變化來改變的。從理論上講,給驅(qū)動器一個脈沖,步進電機就旋轉(zhuǎn)一個步距角(細分時為一個細分步距角)。實際上,如果脈沖信號變化太快,步進電機由于內(nèi)部的反向電動勢的阻尼作用,轉(zhuǎn)子與定子之間的磁反應(yīng)將跟隨不上電信號的變化,將導(dǎo)致堵轉(zhuǎn)和丟步。所以步進電機在高速啟動時,需要采用脈沖頻率升速的方法,在停止時也要有降速過程,以保證實現(xiàn)步進電機精密定位控制。加速和減速的原理是一樣的。下面就加速實例加以說明:
加速過程,是由基礎(chǔ)頻率(低于步進電機的直接起動頻率)與跳變頻率(逐漸加快的頻率)組成加速曲線(降速過程反之)。跳變頻率是指步進電機在基礎(chǔ)頻率上逐漸提高的頻率,此頻率不能太大,否則會產(chǎn)生堵轉(zhuǎn)和丟步。加減速曲線一般為指數(shù)曲線或經(jīng)過修調(diào)的指數(shù)曲線,當(dāng)然也可采用直線或正弦曲線等。使用單片機或者PLC,都能夠?qū)崿F(xiàn)加減速控制。對于不同負載、不同轉(zhuǎn)速,需要選擇合適的基礎(chǔ)頻率與跳變頻率,才能夠達到控制效果。指數(shù)曲線,在軟件編程中,先算好時間常數(shù)存貯在計算機存貯器內(nèi),工作時指向選取。通常,完成步進電機的加減速時間為300ms以上。如果使用過于短的加減速時間,對絕大多數(shù)步進電機來說,很難實現(xiàn)步進電機的高速旋轉(zhuǎn)。
德國SEW電機電機突然停機不一定是堵轉(zhuǎn),電機都有轉(zhuǎn)速的,步進電機也是,當(dāng)轉(zhuǎn)速超過步進電機的轉(zhuǎn)速,步進電機就會突然停止。
德國SEW電機的大小會影響轉(zhuǎn)矩,電流越大轉(zhuǎn)矩越大,但是電機發(fā)熱也就越大,因此電流一般調(diào)整到轉(zhuǎn)矩足夠的情況下的小電流。如果這種情況下電機發(fā)熱量還很大,就需要換大轉(zhuǎn)矩電機了。
電機可以根據(jù)脈沖數(shù)和脈沖頻率來對電機實現(xiàn)開環(huán)控制位置和速度,是一種便宜、簡單好用的控制類電機,在自動化控制領(lǐng)域得到越來越廣泛的應(yīng)用。
但由于步進電機不是閉環(huán)控制,選型或者使用不當(dāng),也會容易出現(xiàn)步進電機失步,也叫步進電機丟步,也就是步進電機沒有按照指令到達應(yīng)該到達的位置,讓工控人員很是苦惱。
那么,步進電機失步的原因是什么?可以采取哪些對策來避免失步呢?
步進電機失步的原因有很多,在實際應(yīng)用過程中,需要采取排除法一一分析,才能夠找出失步的真正原因,一般導(dǎo)致步進電機失步的原因是下面幾種:
1.德國SEW電機本身工作力矩不夠,沒有足夠能力帶動負載;
2.德國SEW電機起停的加減速過程不充分,步進電機在加減速過程中失步;
3.步進電機的電源功率不夠?qū)е虏竭M電機的輸入功率不夠引起失步;
4.德國SEW電機的驅(qū)動電壓不夠或者驅(qū)動電流設(shè)定過低;
5.驅(qū)動器或者控制器收到信號干擾;
6.步進電機系統(tǒng)共振引起步進電機帶負載能力下降而導(dǎo)致失步;
7.驅(qū)動器和控制器的信號不匹配;
8.同步輪或者減速箱的背隙或者來回轉(zhuǎn)到的間隙誤差沒有在程序上補償或者補償值不對;
9.控制程序本身有問題。
針對上面各問題原因,可以分別采取下面對策來改善步進電機失步問題:
1)核算負載的力矩,參考步進電機距頻圖看看在對應(yīng)速度下步進電機是不是有足夠扭矩能力帶動負載,可以換個在對應(yīng)工作速度下扭矩大的步進電機來對比測試。
2)步進電機的啟動階段就像開手動波的汽車,需要逐步上檔而提速,加減速不充分,會導(dǎo)致失步。
一般建議負載的轉(zhuǎn)動慣量不要大于步進電機轉(zhuǎn)動慣量的10倍,不然加減速過程會比較漫長。
3)德國SEW電機啟動瞬間我們會測試到額定電流1.6倍左右的電流,如果電源功率不夠,會讓電機里面的有效電流過低,從而帶不動負載。建議一般電源留30%以上余量。
4)德國SEW電機需要快速啟動或者高速運行,需要驅(qū)動電壓比較高,工作電流設(shè)定值足夠大,否則也容易失步。
5)換個型號的驅(qū)動器對比看看是不是信號收到干擾,或者看看控制A電機運動,是不是B電機有動作,看看電機是不是收到信號干擾。
6)共振的時候,步進電機及其系統(tǒng)有明顯的噪聲和震動,速度上升或者下降一定范圍,有關(guān)現(xiàn)象會明顯減輕或者消失,基本可以判斷是共振問題。