解析SEW電機(jī)驅(qū)動(dòng)器選型指南

【資料簡(jiǎn)介】

　　解析SEW電機(jī)驅(qū)動(dòng)器選型指南
 

　　一、SEW電機(jī)改變極對(duì)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(jiǎn)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(jí)調(diào)速，不能實(shí)現(xiàn)無級(jí)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(duì)數(shù)的有級(jí)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(duì)于低負(fù)載運(yùn)行時(shí)間較長(zhǎng)，或起、停較頻繁的場(chǎng)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(jiǎn)單和直流電機(jī)良好的調(diào)速性能; ②低速時(shí)用電源電壓、高速時(shí)用步進(jìn)電機(jī)反電勢(shì)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(dòng)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(jí)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(shí)無制動(dòng)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(jiǎn)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(jì)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(jiǎn)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(jí)調(diào)速。若用液體電阻進(jìn)行無級(jí)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(dòng)，這種裝置就是步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器，它是把控制系統(tǒng)發(fā)出的脈沖信號(hào)，加以放大以驅(qū)動(dòng)步進(jìn)電機(jī)。
 

　　SEW電機(jī)的轉(zhuǎn)速與脈沖信號(hào)的頻率成正比，控制步進(jìn)脈沖信號(hào)的頻率，可以對(duì)電機(jī)調(diào)速;控制步進(jìn)脈沖的個(gè)數(shù)，可以對(duì)電機(jī)定位。因此典型的步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)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(dòng)規(guī)劃、I/O控制。
 

　　2、驅(qū)動(dòng)器：脈沖分配、電流放大。
 

　　3、步進(jìn)電機(jī)：驅(qū)動(dòng)負(fù)載。
 

　　SEW電機(jī)可參考以下步進(jìn)驅(qū)動(dòng)器選型指南：
 

　　SEW電機(jī)的供電電壓：驅(qū)動(dòng)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(shí)力矩越大，越能避免高速進(jìn)失步。但電壓過高會(huì)導(dǎo)致驅(qū)動(dòng)器過壓保護(hù)，電機(jī)發(fā)熱較多，可能導(dǎo)致驅(qū)動(dòng)器損壞。在高壓下工作時(shí)，電機(jī)低速運(yùn)動(dòng)的振動(dòng)會(huì)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(dòng)器驅(qū)動(dòng)能力大小的依據(jù)，通常驅(qū)動(dòng)器大額定電流不能大于電機(jī)的額定電流。驅(qū)動(dòng)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(shí)，電機(jī)輸出力矩越大，但電流設(shè)定過大時(shí)電機(jī)和驅(qū)動(dòng)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(dòng)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(dòng)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(dòng)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(shí)，定子繞組產(chǎn)生一矢量磁場(chǎng)。該磁場(chǎng)會(huì)帶動(dòng)轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)一角度，使得轉(zhuǎn)子的一對(duì)磁場(chǎng)方向與定子的磁場(chǎng)方向一致。當(dāng)定子的矢量磁場(chǎng)旋轉(zhuǎn)一個(gè)角度。轉(zhuǎn)子也隨著該磁場(chǎng)轉(zhuǎn)一個(gè)角度。每輸入一個(gè)電脈沖，電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)一個(gè)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(huì)反轉(zhuǎn)。所以可用控制脈沖數(shù)量、頻率及電動(dòng)機(jī)各相繞組的通電順序來控制步進(jìn)電機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)。
 

　　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(huì)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(huì)產(chǎn)生諧波損耗；鐵心有磁滯渦流效應(yīng)，在交變磁場(chǎng)中也會(huì)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。