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伺服与运动控制 |
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驱动器电机常见问题 |
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1.何为步进电机，何为步进电机驱动器？
步进电机是一种作为控制用的特种电机, 它的旋转是以固定的角度(称为“步距角”)一步一步运行的, 其特点是没有积累误差(精度为100%),所以广泛应用于各种开环控制。步进电机的运行要有一电子装置进行驱动, 这种装置就是步进电机驱动器, 它是把控制系统发出的脉冲信号转化为步进电机的角位移,或者说: 控制系统每发一个脉冲信号, 通过驱动器就使步进电机旋转一步距角。所以步进电机的转速与脉冲信号的频率成正比。
所以，控制步进脉冲信号的频率，可以对电机精确调速；控制步进脉冲的个数，可以对电机精确定位目的；
2.何为驱动器的细分？
要了解“细分”，先要弄清“步距角”这个概念：它表示控制系统每发一个步进脉冲信号，电机所转动的角度。电机出厂时给出了一个步距角的值，如86BYG250A型电机给出的值为0.9°/1.8°（表示半步工作时为0.9°、整步工作时为1.8°），这个步距角可以称之为‘电机固有步距角’，它不一定是电机实际工作时的真正步距角，真正的步距角和驱动器有关，参见下表（还以型86BYG250A电机为例）：
从上表可以看出：步进电机通过细分驱动器的驱动，其步距角变小了，如驱动器工作在10细分状态时，其步距角只为‘电机固有步距角’的十分之一，也就是说：‘当驱动器工作在不细分的整步状态时，控制系统每发一个步进脉冲，电机转动1.8°；而用细分驱动器工作在10细分状态时，电机只转动了0.18° ’，这就是细分的基本概念。
细分功能完全是由驱动器靠精确控制电机的相电流所产生的，与电机无关。
3.驱动器细分有什么优点，为什么一定建议我使用细分功能？
驱动器细分后的主要优点为：?完全消除了电机的低频振荡。低频振荡是步进电机（尤其是反应式电机）的固有特性，而细分是消除它的唯一途径，如果您的步进电机有时要在共振区工作（如走圆弧），选择细分驱动器是唯一的选择。?提高了电机的输出转矩。尤其是对三相反应式电机，其力矩比不细分时提高约30-40%。?提高了电机的分辨率。由于减小了步距角、提高了步距的均匀度，‘提高电机的分辨率’是不言而喻的。
以上这些优点，尤其是在性能上的优点，并不是一个量的变化，而是质的飞跃。根据我们的记录，原来使用不细分驱动器的用户通过比较后，大都改选为细分驱动器。所以我们建议您最好选用细分驱动器。
4.何为混合式步进电机，何为反应式步进电机，两者有何区别？
?在结构和材料上不同，反应式电机不象混合式电机那样内部具有永久磁性材料，故反应式电机没有自阻，而混合式电机有自阻（即在电机未加电的情况下有一定的自锁力）。?在运行性能上有差别，混合式电机运行时相对较平稳，输出力矩相对较大，运行声音小。?两种电机在价格上有差别，反应式电机比混合式电机相对便宜。
5.何为步进电机的相数，我应该选择几相的步进电机？
步进电机的相数是指电机内部的线圈组数，目前常用的有二相、三相、四相、五相步进电机。电机相数不同，其步距角也不同，一般二相电机的步距角为0.9°/1.8°、三相的为0.75°/1.5°等、五相的为0.36°/0.72°。在没有细分驱动器时，用户主要靠选择不同相数的步进电机来满足自己步距角的要求。如果使用细分驱动器，则‘相数’将变得没有意义，用户只需在驱动器上改变细分数，就可以改变步距角。
6.我正准备选择五相混合式步进电机，请问有何建议？
五相混合式步进电机处于正在淘汰状态，所以我们建议：如果您一定要用五相的步距角（0.36°），请您选用二相混合式步进电机和配套的细分驱动器，在5细分状态下的步距角同样为0.36°，并且细分后的步距角比五相固有的步距角更均匀、定位精度更高、运行更平稳、出力更大。
7.我使用的是西门子PLC，其输入信号应怎样和驱动器相连？
西门子PLC应用非常广泛（一般采用DC24V电源），从表面看来似乎很难和共阳的驱动器相连，下图是其连接方法。 
西门子PLC系统和共阳驱动器的信号连接
8.细分后的步距角应如何确定？
SH系列驱动器是靠驱动器上的拨位开关来设定细分数的，您只需根据面板上的提示设定即可。请您在系统频率允许的情况下，尽量选用高细分数。细分后电机的步距角应如何计算呢？很简单：对于两相和四相电机，细分后的步距角等于电机的整步步距角除以细分数，例如细分数设定为40、驱动0.9°/1.8°电机，其细分步距角为1.8°÷40=0.045°；对于三相反应式电机，细分后的步距角等于电机的半步步距角除以细分数，例如细分数设定为40、驱动0.75°/1.5°电机，其细分步距角为0.75°÷40=0.01875° 。每台驱动器的面板上都列出了本台驱动器通常驱动电机的细分步距角，但这仅作为参考，如果您使用的电机不是面板上所说的电机，请您按上面所说的方法计算。
9.使用细分驱动器对控制系统有什么特殊要求？
驱动器细分后将对电机的运行性能产生质的飞跃，但是这一切都是由驱动器本身产生的，和电机及控制系统无关。在使用时, 用户唯一需要注意的一点是步进电机步距角的改变，这一点将对控制系统所发的步进信号的频率有影响：因为细分后步进电机的步距角将变小，要求步进信号的频率要相应提高。如驱动器在不细分的半步状态时步距角为0.9°；而在5细分时为0.36°；在10细分时为0.18°，这样在要求电机转速相同的情况下，控制系统所发的步进信号的频率在5细分时为不细分时的2.5倍；在10细分时为不细分时的5倍。只有这一点需要大家特别注意。
10.我所用的三相反应式电机是四根线的，而驱动器要求六根线，请问此电机能否使用？
本公司的三相反应式驱动器要求所驱动的电机必须是六根线的(三个绕组独立引出)，四根线电机不能使用。
11.我所用的二相或四相混合式电机是六根线和八根线的，而驱动器要求四根线，请问此电机能否使用？如何接线？
四相混合式电机亦称二相混合式电机，它们的相绕组可能有多种连接方法，但归根到底，它们的性质都是二相的，所以大部分都可以由本公司的二相驱动器驱动，详情参阅‘本书第7页、第三章<电机接口>部分、图3-7’。
12.步进电机的转向和我要求的相反，怎样调整？
可以改变控制系统的方向电平信号，也可以通过调整电机的接线来改变方向，具体做法如下：
对于二相电机，只需将其中一相的电机线交换接入驱动器即可，如把A+和A-交换。
对于三相电机，不能将其中一相的电机线交换，而应顺序交换其中的二相，如把A+和B+交换；把A-和B-交换。
13.‘自动半电流功能’是怎么回事？
驱动器在步进脉冲信号停止施加２秒左右，会自动进入半电流状态，这时电机相电流为运行时的一半，以减小功耗和保护电机。本公司所有型号的驱动器都有这种功能。
14.我应如何调节驱动器的相电流？
SH系列的大部分驱动器都是通过拨位开关来调节电机的相电流，您只需根据面板上的提示就可以很方便直观的调节电机的相电流。(微型结构的驱动器，用户不能调节电流，其默认值为最常用的值，如果您需要其它值，订货时必须声明)
15. 我所用的微型和超小型结构的驱动器温度较高,为什么？
这两种结构的驱动器本身不带风机，其外壳即为散热体，所以使用时要将其固定在较厚、较大的金属板上或较厚的机柜内，接触面之间要涂上导热硅脂，在其旁边加一风机也是一种较好的散热办法。您还可以选择90型驱动器(本身自带风机)代替。(end)
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| 文章内容仅供参考
(投稿)
(3/26/2008) |
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