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产品问答

一、关于步进电机的好坏测试

一般先不接驱动,手动转动电机转轴,感觉一下是否转动顺畅。正常不说,手动转动电机轴转一圈,阻力应该是一样的。
然后再接驱动测试,控制信号是共阳方式的,PUL+ 接信号电源,PUL- 接控制信号。如果是共阴方式的,则PUL+接控制信号,PUL- 接信号地。如果驱动器的控制信号输入端默认是5V电平的,可以直接把PUL+接5V电源,PUL- 则不断地地进行碰触测试,相当于手动方式产生脉冲; 只要电机与驱动的接线是正确的,碰触时电机是会走一步的。

二、步进电机和交流伺服电机性能比较

步进电机是一种离散运动的装置,它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3.6°、 1.8°,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步距角更小。如四通公司生产的一种用于慢走丝机床的步进电机,其步距角为0.09°;德国百格拉公司(BERGER LAHR)生产的三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。以松下全数字式交流伺服电机为例,对于带标准2500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°/10000=0.036°。对于带17位编码器的电机而言,驱动器每接收217=131072个脉冲电机转一圈,即其脉冲当量为360°/131072=9.89秒。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。以松下交流伺服系统为例,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,以松下MSMA 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。

三、伺服电机又叫交流伺服电机,交流同步电机;普通电机通常指交流异步电机。主要区别在于:

1,工作在闭环反馈和开环状态原理的区别;
这也是最大的区别,交流同步电机需要通过电机后端的传感器及编码器反馈速度、位置或力矩参考值给配套驱动器,再由驱动器实时调整驱动电流按用户指定值来控制电机旋转,而异步直流步进电机通常直接由变频器或调压器等装置直接驱动电机旋转,并不会对外部干扰因素如力矩过大,负载过重做到动态调整,所以前者比后者更高效,高级,节能,精准。
2,同步和异步结构的区别;
交流同步电机结构是定子线圈+磁性转子,它需要通过反馈编码器的同步信号知道转子变换的磁场,达到精准控制的目的,而异步电机结构是定子三相线圈星状或三角结构+转子铁心,单靠驱动电压控制设定频率值达到旋转目的的,高级矢量变频器因为只是对显示值简单调整,并无同步信号要求,故不算真正意义上的闭环反馈。所以前者比后者更复杂,绝不能轻易拆卸调整。
3,专用和通用的区别;
前者由于受编码器类型和厂家限制,通常配套的驱动器不仅按惯量大中小,功率区分,还按通讯协议做到了专机专用,就是说一款伺服电机只能对应一款驱动器,不能不同系列不同功率对应连接,而交流异步电机通常可以配套在不同功率的变频器上,只要不超过最大转速电流即可。所以,伺服也给维修界带来了挑战,通常交流同步电机维修技术含量高,维修成本大,不仅需要搭建多个不同种类和功率的伺服测试平台,还要积累大量经验。

四、 单相电机不起动的原因

1,绕组烧损了(匝间短路),使得启动转矩不够;
2,启动电容过小,使得启动转矩不够。
如果电容还是原来的额定值的电容,且原来能够顺利启动,且没有增加新的负载(使用长久后油烟腻住叶片了),则基本上可以肯定是绕组匝间短路了。
用万用表能简单的判断电容是否有严重的击穿故障。用万用表欧姆档测量电容两极的电阻。如果电阻极大,表明电阻未被击穿,但不能表明电容的容量正常。如果电容容量降低,电机仍然无法启动。
启动电容坏,用万用表正反测无放电,容量消失。放电货后用电容档测试容量。
假定电机、电容都好。检查电源是否有电回路、是否完整。
检查结果,电源没有问题。假定电机正常。检查电容、及其回路是否完整。可以人为先转动电机,然后立即通电。此时如果电机是好的,电机就能启动。那就说明电容或其回路有问题。
如果电容,及其回路正常。用上述方法,电机不转。说明电机有问题。用电表(万用表)检查电机线圈是否断路。

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