新闻中心

新闻中心

联系我们

联系人:技术员小艾

手机:18038061390

电话:0755-28102025

地址:深圳市龙华区龙华靖轩工业园8栋401

QQ:298861860

邮箱:xuliang@evtatech.com

问题解答

伺服系统应用问题

  • 作者:小艾
  • 发布时间:2022-12-07
  • 点击:1627次

驱动器和伺服电机配套产品为例,简述伺服电机在应用中的有关问题及注意事宜。

伺服电机选型:伺服电机的选型是多个因素综合考虑、合理选择的过程,一般应着重注意这几个参数的选择:电机的额定转矩、电机运行的最高转速、负载惯量及电机转子惯量、加减速时所需要的过载能力、电机起停频率等。

通过机械传动机构加在电机上的负载有二种,即负载转矩和负载惯量。

负载转矩如由下图运动方式形成:

1.png

 则:图中Ta为因加速时间t1形成的加速转矩,Tb为由于减速时间t3形成的制动转矩,Tf为在t2时间内产生的负载转矩,T0为在停止时间t4产生的锁定转矩,n为工作时电机的转速。Ta、Tb、Tf、T0、n均为通过机械传动装置折算到电机轴上的参数。Ta、Tb可参见下式确定:

 式中:Jm—电机转子惯量(4.png),Jl—折算到电机轴上的负载惯量(5.png),t单位:sec,n单位:rpm,Ta、Tf单位:Nm。

 由下式确定一个周期电机转矩的均方根值:

6.png

确定预选电机的额定转矩大于Trms值;确定预选电机的额定转速大于实际运行的最高转转速;查预选电机适配驱动器的T—M图,其过载转矩大于Ta、Tb中最大值,即可选定伺服电机。

加在电机轴上的负载惯量,对伺服电机的灵敏度及快速移动、精确定位有很大的影响。较大的负载惯量,当指令速度发生变化时,电机达到指令速度的时间会较长;多轴同时运动时,会使形成的轨迹偏离指令轨迹过大,造成较大的误差。所以,选择机械传动机械,使折算到电机轴上的负载惯量合适,是伺服电机选型中重要的过程。机械传动不仅要满足脉冲当量、转矩(功率)放大等技术要求,更要注重负载惯量与电机的适配。

负载惯量是否与电机相适配的标准,是指负载惯量折算到电机轴上的负载惯量Jl,其数值与电机转子惯量的倍数关系。最佳的倍数关系是,折算到电机轴上的负载惯量Jl,与选用的电机转子惯量(Jm)相当,即:

Jl=Jm

依据这个倍数关系,机械传动比的最佳比例为:

7.png

式中:n—电机轴的转数,nl0—实际负载轴的转数,Jl0—实际负载惯量,Jm—电机转子惯量。

在实际应用中,机械传动比不容易满足Jl=Jm惯量比的倍数关系,但一般不要超过5倍的倍数关系。Jl值过大,不仅使Ta、Tb、Trms值增大,电机选定的额定转矩大,还会使起停频率受到影响。Jl与电机起停关系参见下表所示:

8.png

不同系列伺服电机,有不同的机座号之间有相同额定转矩,但电机转子惯量不同的品种,其设计意图就是给客户在负载惯量方面有所选择。不机座号相同转矩,不同转子惯量的伺服电机,下表是华大电机公司的ST-M系列伺服电机规格:

  9.png


微信截图_20211209134238.png

 

综上所述,合理地确定指标参数,综合机械传动装置设计,可选择高性价比的伺服电机与适配的伺服驱动器。

伺服电机安装:伺服电机采用立式方形凸缘安装方式,通过法兰盘和止口固定在机械装置上。电机轴伸标准形式为光轴,客户可通过弹性联接器或涨紧套,与负载相联。如果电机轴伸端安装刚性联轴器时,应确保安装电机的法兰盘止口与平面垂直,同时应确保法兰盘与刚性联轴器同心,以防损坏和磨损电机的轴伸端和轴承。

电机轴伸采用光轴形式,是因为电机尾部装有光电编码器,利用弹性联接器或涨紧套来与负载联接,可避免重力敲打轴伸端,保护编码器。我们也可为客户提供其它形式的轴伸,但请注意:

伺服电机尾部装有光电编码器,在安装或拆卸联接器时,严禁用锤子重力直接敲打电机轴伸端,以防光电编码器损坏。

伺服电机安装的光电编码器,编码器的信号与安装的机械位置、角度有严格的要求,客户不要自行装卸编码器。

伺服电机有二个插座,插座出线方向可朝几个方向,如插头出线方式朝后、插头出线方式前后、插头出线方式朝一边,客户可依据实际情况,改变插头出线方向。改变插头出线方向的方法,是打开插头外壳,将外壳的定位槽定位于插头本体不同的角度上,即可改变插头出线方向。

伺服电机插头内装有防护塑料套,焊接完连线后应套好。插头与插座之间有塑料防护垫,插头应充分插入插座并旋紧,使防护垫起防护作用。

伺服电机接线:伺服电机4芯插头应严格与驱动器相应端口相接。伺服电机改变旋转方向,必须通过改变驱动器方向命令来实现,不能象普通异步电机改变电机接线,来改变电机旋转方向。PE端应与驱动器的PE端相接,不可省略。

伺服电机15芯插头连接线(编码器插头),必须使用优质的双绞屏蔽线,每对双绞线接相应编码器差分输出的+、-端;屏蔽层的两端,一端必须接电机编码器插座的1脚,一端必须接驱动器的FG端,不可不接或只接一端。

驱动器为编码器提供+5V电源,并在CN2插座上提供了多个+5V与0V的焊片,其目地是当编码器连线太长时,应使用多线并接+5V和0V,以降低连线上的压降。光电编码器最大工作电流为250mA。

编码器连线不应和电机连线同走一个线槽或将它们捆扎在一起,以防电机连线对编码器信号干扰。

伺服电机与驱动器:伺服电机与驱动器适配表是我们为客户提供的一种电机与驱动器相配套的参数表,它表示该型号的电机与该型号的驱动器相配套后的基本性能指标。过载倍数一般大于2倍。

我们提供的适配表,着重于性价比,客户可依据实际情况(主要是过载能力),核算适配表中的过载能力是否满足需要。如适配表中的配置您不满意,我们可重新依据您的要求提供新的配置。

失电制动器:失电制动器仅是在电机失电(断电)的情况下,保持电机位置,防止移位的制动装置。

制动器必须在电机已停止运行后才能制动!电机在运行时,失电制动器制动会急剧降低制动器的寿命,甚至会立即烧毁制动器。

请注意:失电制动器的制动力有限,并有动作时间要求。

失电制动器上电(不制动)时序的前提是,电机已通电锁住,在这种情况下,才能上电使制动器不制动;失电制动器断电(制动)时序的前提是,电机已停止运行并仍在通电,在这种情况下,才能断电使制动器制动,再断开电机(驱动器)的电源。

电机一旦出现故障,驱动器立即报警,并切断供给电机的电源,电机将不得电。


地址:深圳市龙华区龙华靖轩工业园8栋401

手机:18038061390

电话:0755-28102025

QQ:298861860

微信:艾威图技术

Copyright © 2022 深圳市艾威图技术有限公司 All Rights Reserved. 粤ICP备2021170048号-1 XML地图

本网站所有内容图片的最终解释权归艾威图所有,盗版必究

在线客服
联系方式

热线电话

18038061390

公司电话

0755-28102025

微信二维码
线