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解析SEW電機(jī)驅(qū)動器選型指南

 發(fā)布時間:2019/7/15 點(diǎn)擊量:2373
  解析SEW電機(jī)驅(qū)動器選型指南
 
  一、SEW電機(jī)改變極對數(shù)調(diào)速:點(diǎn):①無附加轉(zhuǎn)差損耗,效率高; ②控制電路簡單,易維修,低; ③與定子調(diào)壓或電磁轉(zhuǎn)差離合器配合可得到效率較高的平滑調(diào)速。缺點(diǎn):有級調(diào)速,不能實(shí)現(xiàn)無級平滑的調(diào)速,并且由于受到電機(jī)結(jié)構(gòu)和制造工藝的限制,通常只能實(shí)現(xiàn)2——3種極對數(shù)的有級調(diào)速,調(diào)速范圍相當(dāng)有限。
 
  二、SEW電機(jī)變頻調(diào)速:點(diǎn):①無附加轉(zhuǎn)差損耗,效率高,調(diào)速范圍寬; ②對于低負(fù)載運(yùn)行時間較長,或起、停較頻繁的場合,可以達(dá)到節(jié)電和保護(hù)電機(jī)的目的。缺點(diǎn):技術(shù)較復(fù)雜,較高。
 
  三、SEW電機(jī)調(diào)速:點(diǎn):①具有交流同步電機(jī)結(jié)構(gòu)簡單和直流電機(jī)良好的調(diào)速性能; ②低速時用電源電壓、高速時用步進(jìn)電機(jī)反電勢自然換流,運(yùn)行; ③無附加轉(zhuǎn)差損耗,效率高,適用于高速大容量同步電機(jī)的啟動和調(diào)速。缺點(diǎn):過載能力較低,原有電機(jī)的容量不能充分發(fā)揮。
 
  四、串級調(diào)速:點(diǎn):①可以將調(diào)速過程中產(chǎn)生的轉(zhuǎn)差能量加以回饋利用。效率高; ②裝置容量與調(diào)速范圍成正比,適用于70%——95%的調(diào)速。缺點(diǎn):功率因素較低,有諧波干擾,正常運(yùn)行時無制動轉(zhuǎn)矩,適用于單象限運(yùn)行的負(fù)載。
 
  五、定子調(diào)壓調(diào)速:點(diǎn):①線路簡單,裝置體積小,; ②使用、維修方便。缺點(diǎn):①調(diào)速過程中增加轉(zhuǎn)差損耗,此損耗使轉(zhuǎn)子發(fā)熱,效率較低; ②調(diào)速范圍比較小; ③要求采用高轉(zhuǎn)差電機(jī),比如特殊設(shè)計的力矩電機(jī),所以特性較軟,一般適用于55kW以下的異步電機(jī)。
 
  六、SEW電機(jī)點(diǎn):①結(jié)構(gòu)簡單,控制裝置容量小,; ②運(yùn)行,維修容易; ③無諧波干擾。缺點(diǎn):①速度損失大,因?yàn)殡姶呸D(zhuǎn)差離合器本身轉(zhuǎn)差較大,所以輸出軸的轉(zhuǎn)速僅為電機(jī)同步轉(zhuǎn)速的80%——90%; ②調(diào)速過程中轉(zhuǎn)差功率全部轉(zhuǎn)化成熱能形式的損耗,效率低。
 
  七、SEW電機(jī)轉(zhuǎn)子串電阻調(diào)速:點(diǎn):①技術(shù)要求較低,易于掌握; ②設(shè)備費(fèi)用低; ③無電磁諧波干擾。缺點(diǎn):①串鑄鐵電阻只能進(jìn)行有級調(diào)速。若用液體電阻進(jìn)行無級調(diào)速,則維護(hù)、保養(yǎng)要求較高; ②調(diào)速過程中附加的轉(zhuǎn)差功率全部轉(zhuǎn)化為所串電阻發(fā)熱形式的損耗,效率低。 ③調(diào)速范圍不大。
 
  SEW電機(jī)的運(yùn)行要有一電子裝置進(jìn)行驅(qū)動,這種裝置就是步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動器,它是把控制系統(tǒng)發(fā)出的脈沖信號,加以放大以驅(qū)動步進(jìn)電機(jī)。
 
  SEW電機(jī)的轉(zhuǎn)速與脈沖信號的頻率成正比,控制步進(jìn)脈沖信號的頻率,可以對電機(jī)調(diào)速;控制步進(jìn)脈沖的個數(shù),可以對電機(jī)定位。因此典型的步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動控制系統(tǒng)主要由三部分組成:
 
  1、步進(jìn)控制器:人機(jī)接口、運(yùn)動規(guī)劃、I/O控制。
 
  2、驅(qū)動器:脈沖分配、電流放大。
 
  3、步進(jìn)電機(jī):驅(qū)動負(fù)載。
 
  SEW電機(jī)可參考以下步進(jìn)驅(qū)動器選型指南:
 
  SEW電機(jī)的供電電壓:驅(qū)動器的輸入電壓的高低決定電機(jī)的高速性能。供電電壓越高,電機(jī)高速時力矩越大,越能避免高速進(jìn)失步。但電壓過高會導(dǎo)致驅(qū)動器過壓保護(hù),電機(jī)發(fā)熱較多,可能導(dǎo)致驅(qū)動器損壞。在高壓下工作時,電機(jī)低速運(yùn)動的振動會大一些。常規(guī)輸入電壓有24VDC,48VDC等。
 
  SEW電機(jī)的電流:電流是判斷驅(qū)動器驅(qū)動能力大小的依據(jù),通常驅(qū)動器大額定電流不能大于電機(jī)的額定電流。驅(qū)動器輸出電流設(shè)定決定電機(jī)的力矩,電流設(shè)定值越大時,電機(jī)輸出力矩越大,但電流設(shè)定過大時電機(jī)和驅(qū)動器的發(fā)熱也比較嚴(yán)重。通常的設(shè)定方式采用步進(jìn)電機(jī)額定電流值作為參考、但實(shí)際應(yīng)用中的值應(yīng)在些基礎(chǔ)上調(diào)整。驅(qū)動器的電流主要規(guī)格有:2.0A、3.0A、4.0A、6.0A、8.0A等。
 
  SEW電機(jī)的細(xì)分:步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動器的工作模式有整步、半步、細(xì)分,主要區(qū)別在于電機(jī)線圈電流的控制精度。通常步進(jìn)電機(jī)都有低頻振動的特點(diǎn),通過細(xì)分設(shè)置可以改善電機(jī)低速運(yùn)行的平穩(wěn)性。
 
  通常電機(jī)的轉(zhuǎn)子為永磁體,當(dāng)電流流過定子繞組時,定子繞組產(chǎn)生一矢量磁場。該磁場會帶動轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)一角度,使得轉(zhuǎn)子的一對磁場方向與定子的磁場方向一致。當(dāng)定子的矢量磁場旋轉(zhuǎn)一個角度。轉(zhuǎn)子也隨著該磁場轉(zhuǎn)一個角度。每輸入一個電脈沖,電動機(jī)轉(zhuǎn)動一個角度前進(jìn)一步。它輸出的角位移與輸入的脈沖數(shù)成正比、轉(zhuǎn)速與脈沖頻率成正比。改變繞組通電的順序,電機(jī)就會反轉(zhuǎn)。所以可用控制脈沖數(shù)量、頻率及電動機(jī)各相繞組的通電順序來控制步進(jìn)電機(jī)的轉(zhuǎn)動。
 
  SEW電機(jī)通常見到的各類電機(jī),內(nèi)部都是有鐵芯和繞組線圈的。繞組有電阻,通電會產(chǎn)生損耗,損耗大小與電阻和電流的平方成正比,這就是我們常說的銅損,如果電流不是標(biāo)準(zhǔn)的直流或正弦波,還會產(chǎn)生諧波損耗;鐵心有磁滯渦流效應(yīng),在交變磁場中也會產(chǎn)生損耗,其大小與材料,電流,頻率,電壓有關(guān),這叫鐵損。
 
  SEW電機(jī)一般追求定位精度和力矩輸出,效率比較低,電流一般比較大,且諧波成分高,電流交變的頻率也隨轉(zhuǎn)速而變化,因而步進(jìn)電機(jī)普遍存在發(fā)熱情況,且情況比一般交流電機(jī)嚴(yán)重。

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