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  • 步进电机和交流伺服电机性能比较(二)

    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,所以其更高工作转速一般在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。其更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。<发于2014-07-02>


  • 步进电机和交流伺服电机性能比较(一)

    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。<发于2014-07-02>

  • 电子变压器当前面临的三大问题

    随着我国经济的高速发展,电子变压器一步步运用到各个电子行业,从品牌数量来看,电子变压器行业内资品牌占70%以上,但从市场份额来看,却只有24%左右,虽然电子变压器内资品牌的市场份额在快速扩大,但大部分市场仍被十余个欧美品牌。目前该行业已初具规模,且发展潜力十分可观。

    从生产领域的角度来看,电子变压器行业存在三个主要问题:

    一、质量观念不强

        变压器生产属于劳动密集型行业,大约70%的工作需要人工作业完成。由于企业的质量意识不强,对产品质量的培训和管理不够,造成内、外部质量问题时有发生。

    二、一些厂家的研发、设计能力不足

        由于国内许多企业受到开发能力的限制,缺乏原始积累数据,设计具有一定的盲目性。甚至部分变压器企业由于资金和人力限制,经常将别人的先进技术和生产图纸直接拷贝过来,但未完全吸收和消化,由于在一些环节的处理和细节的控制上存在问题,而导致产品质量出现缺陷。

    三、材料以次充好

        变压器行业分析指出,部分变压器企业为了眼前利益以旧变压器更换外壳,翻新后充当新变压器,有的变压器绕组用铝线代铜线销售,铁心使用废旧硅钢片(俗称二次片)。这些以次充好的造假行为,严重影响到整个行业的正常经营秩序,企业之间恶性低价竞争,导致产品质量恶性循环,对诚信经营的企业构成极大伤害。因造假而导致变压器挂网投运后,会带来严重的质量隐患和高损耗,并带来环境污染。<发于2014-07-02>

  • 步进电机定位不准解决办法

    在调机过程中发现步进电机定位不准现象怎么办?把它拿下来呗!没什么可谈的是 吧!一般有以下几方面原因引起:

      1、 改变方向时丢脉冲,表现为往任何一个方向都准,但一改变方向就累计偏差,并且次数越多偏得越多;

      2、 初速度太高,加速度太大,引起有时丢步;

      3、 在用同步带的场合软件补偿太多或太少;

      4、 马达力量不够;

      5、 控制器受干扰引起误动作;

      6、 驱动器受干扰引起;

      7、 软件缺陷;

      

    针对以上问题分析如下:

      1)一般的步进驱动器对方向和脉冲信号都有一定的要求,如:方向信号在个脉冲上升沿或下降沿(不同的驱动器要求不一样)到来前数微秒被确定,否则会有一个脉冲所运转的角度与实际需要的转向相反,最后故障现象表现为越走越偏,细分越小越明显,解决办法主要用软件改变发脉冲的逻辑或加延时。

      2)由于步进电机特点决定初速度不能太高,尤其带的负载惯量较大情况下,建议初速度在1r/s以下,这样冲击较小,同样加速度太大对系统冲击也大,容易过冲,导致定位不准;电机正转和反转之间应有一定的暂停时间,若没有就会因反向加速度太大引起过冲。

      3)根据实际情况调整被偿参数值,(因为同步带弹性形变较大,所以改变方向时需加一定的补偿)。

      4)适当地增大马达电流,提高驱动器电压(注意选配驱动器)选扭矩大一些的马达。

      5)系统的干扰引起控制器或驱动器的误动作,我们只能想办法找出干扰源,降低其干扰能力(如屏蔽,加大间隔距离等),切断传播途径,提高自身的抗干扰能力,常见措施:

      ①用双纹屏蔽线代替普通导线,系统中信号线与大电流或大电压变化导线分开布线,降低电磁干扰能力。

      ②用电源滤波器把来自电网的干扰波滤掉,在条件许可下各大用电设备的输入端加电源滤波器,降低系统内各设备之间的干扰。

      ③设备之间更好用光电隔离器件进行信号传送,在条件许可下,脉冲和方向信号更好用差分方式加光电隔离进行信号传送。在感性负载(如电磁继电器、电磁阀)两端加阻容吸收或快速泄放电路,感性负载在开头瞬间能产生10~100倍的尖峰电压,如果工作频率在20KHZ以上。

      6)软件做一些容错处理,把干扰带来影响消除。

  • 电机维修问题解答(二)

    8、为什么60Hz的电机不能用接于50Hz的电源?

    电机设计时一般使硅钢片工作在磁化曲线的饱合区,当电源电压一定时,降低频率会使磁通增加,励磁电流增加,导致电机电流增加,铜耗增加,最终导致电机温升增高,严重时还可能因线圈过热而烧毁电机。

    9、电机缺相的原因有哪些?

    电源方面:

    (1)开关接触不良;

    (2)变压器或线路断线;

    (3)保险熔断。

    电机方面:

    (1)电机接线盒螺丝松动接触不良;

    (2)内部接线焊接不良;

    (3)电机绕组断线。

    10、造成电机异常振动和声音的原因有哪些?

    机械方面:

    (1)轴承润滑不良,轴承磨损;

    (2)紧固螺钉松动;

    (3)电机内有杂物。

    电磁方面:

    (1)电机过载运行;

    (2)三相电流不平衡;

    (3)缺相;

    (4)定子,转子绕组发生短路故障;

    (5)笼型转子焊接部分开焊造成断条。

    11、起动电机前需做哪些工作?

    (1)测量绝缘电阻(对低电压电机不应低于0.5MΩ);

    (2)测量电源电压。检查电机接线是否正确,电源电压是否符合要求;

    (3)检查起动设备是否良好;

    (4)检查熔断器是否合适;

    (5)检查电机接地,接零是否良好;

    (6)检查传动装置是否有缺陷;

    (7)检查电机环境是否合适,清除易燃品和其它杂物。

    12、电机轴承过热的原因有哪些?

    电机本身:

    (1)轴承内外圈配合过紧;

    (2)零部件形位公差有问题,如机座、端盖、轴等零件同轴度不好;

    (3)轴承选用不当;

    (4)轴承润滑不良或轴承清洗不净,润滑脂内有杂物;

    (5)轴电流。

    使用方面:

    (1)机组安装不当,如电机轴和所拖动的装置的轴同轴度一合要求;

    (2)皮带轮拉动过紧;

    (3)轴承维护不好,润滑脂不足或超过使用期,发干变质。

    13、电机绝缘电阻低的原因有哪些?

    (1)绕组受潮或有水侵入;

    (2)绕组上积聚灰尘或油污;

    (3)绝缘老化;

    (4)电机引线或接线板绝缘破坏。

  • 电机维修问题解答(一)

    1、电机为什么会产生轴电流?

    电机的轴——轴承座——底座回路中的电流称为轴电流。

    轴电流产生的原因:

    (1)磁场不对称;

    (2)供电电流中有谐波;

    (3)制造、安装不好,由于转子偏心造成气隙不匀;

    (4)可拆式定子铁心两个半圆间有缝隙;

    (5)有扇形叠成的定子铁心的拼片数目选择不合适。

    危害:

    使电机轴承表面或滚珠受到侵蚀,形程点状微孔,使轴承运转性能恶化,摩擦损耗和发热增加,最终造成轴承烧毁。

    预防:

    (1)消除脉动磁通和电源谐波(如在变频器输出侧加装交流电抗器);

    (2)电机设计时,将滑动轴承的轴承座和底座绝缘,滚动轴承的外圈和端盖绝缘。

    2、为什么一般电机不能用于高原地区?

    海拔高度对电机温升,电机电晕(高压电机)及直流电机的换向均有不利影响。应注意以下三方面:

    (1)海拔高,电机温升越大,输出功率越小。但当气温随海拔的升高而降低足以补偿海拔对温升的影响时,电机的额定输出功率可以不变;

    (2)高压电机在高原使用时要采取防电晕措施;

    (3)海拔高度对直流电机换向不利,要注意碳刷材料的选用。

    3、电机为什么不宜轻载运行?

    电机轻载运行时,会造成:

    (1)电机功率因数低;

    (2)电机效率低。

    会造成设备浪费,运行不经济。

    4、电机过热的原因有哪些?

    (1)负载过大;

    (2)缺相;

    (3)风道堵塞;

    (4)低速运行时间过长;

    (5)电源谐波过大。

    5、久置不用的电机投入前需要做哪些工作?

    (1)测量定子、绕组各相间及绕组对地绝缘电阻。

    绝缘电阻R应满足下式:

    R>Un/(1000+P/1000)(MΩ)

    Un:电机绕组额定电压(V)

    P:电机功率(KW)

    对于Un=380V的电机,R>0.38MΩ。

    如绝缘电阻低,可:

    a:电机空载运行2~3h烘干;

    b:用10%额定电压的低压交流电通入绕组或将三相绕组串联后用直流电烘,保持电流在50%的额定电流;

    c:用风机送入热空气或加热元件加热。

    (2)清理电机。

    (3)更换轴承润滑脂。

    6、为什么不能任意起动寒冷环境中的电机?

    电机在低温环境中过长,会:

    (1)电机绝缘开裂;

    (2)轴承润滑脂冻结;

    (3)导线接头焊锡粉化。

    因此,电机在寒冷环境中应加热保存,在运转前应对绕组和轴承进行检查。

    7、电机三相电流不平衡的原因有哪些?

    (1)三相电压不平衡;

    (2)电机内部某相支路焊接不良或接触不好;

    (3)电机绕组匝间短路或对地、相间短路;

    (4)接线错误。