详解导致步进德国SEW电机不准的原因
- 发布时间:2022-01-06
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详解导致步进德国SEW电机不准的原因
大家都知道步进德国SEW电机开环控制系统操作起来会更方便,而且价格也更低廉,所以在国内基本上都是采用以开环控制反应式步进电机为主。虽然步进电机应用广泛,但其并不能如同普通的交(直)流电机在常规条件下使用,且从起点到终点的运行速度在理论状况下,在电机的极限起动频率大于运行的速度时,电机可按要求运行,并可达到预期的运行速度。
德国SEW电机运行行程结束时,也能立即发出可以实现停止功能的脉冲,并使电机停止运行。
但实际情况是,步进电机能实现的极限起动预率较低,远不能满足较高的运行速度的要求。在这种工作状况下,强行使电机以要求的速度(大于极限起动预率)直接起动,则会发生“丢步”或无响应的情况。而当电机运行终点时,虽然已经立即停止发脉冲,令其停止,但由于惯性作用,会发生冲过终点的现象,即产生过冲。
德国SEW电机在机床上的应用明显的优势就是取消了电机到工作台(拖板)之间的一切机械中间传动环节,让机床之间的传动链长度缩短为零。因此这种传动方式业内称为“直线驱动”或“零传动”。汉德保小编则认为这种直线步进电机“零传动”的方式具有传统电机所不具备的性能优势及特点。
(1)高速响应性
一般来讲机械传动件比电气元器件的动态响应时间要大几个数量级。由于系统中取消了一些响应时间常数较大的如丝杠等机械传动件,使整个闭环控制系统动态响应性能大大提高,使反应异常灵敏快捷。
(2)精度性更高
德国SEW电机由于取消了丝杠等机械传动机构,因而减少了插补时因传动系统滞后带来的跟踪误差。通过直线位置检测反馈控制,可大大提高机床的定位精度。
(3)传动刚度高、推力平稳
“直接驱动”提高了其传动刚度。同时直线电机的布局,可根据机床导轨的形面结构及其工作台运动时的受力情况来布置。通常设计成均布对称,使其运动推力平稳。
(4)速度快、加减速过程短
直线电机早主要用于磁浮列车(时速可达500km/h),现在用于机床进给驱动中,要满足其超高速切削的大进给速度(要求达60~100m/min或更高)当然是没问题的。也由于“零传动”的高速响应性,使其加减速过程大大缩短,从而实现起动时瞬间达到高速,高速运行时又能瞬间准停。加速度一般可达到2~10g(g=9.8m/s2)。
(5)行程长度不受限制
在导轨上通过串联直线步进电机的定件,就可无限延长动件的行程长度。
(6)运行时噪声低
由于取消了传动丝杠等部件的机械摩擦,而其导轨副又可采用滚动导轨或磁垫悬浮导轨(无机械接触),使运动噪声大大下降。
(7)效率高
由于无中间传动环节,也就取消了其机械摩擦时的能量损耗。
由于惯性作用产生过冲现象并出现步进电机定位不准确的主要原因有以下几点:
(1)要求步进电机起动之初速度过高,远远超过步进电机的极限起动频率,或者说是加速度太大,从而造成“丢布”情况;
(2)德国SEW电机马达的功率达不到系统的要求;
(3)德国SEW电机在工作过程中或许遭受到干扰导致电机定位不准;
(4)控制系统的控制器产生失误动作;
(5)换向时丢脉冲,单向运行定位准确,换向后定位出现偏差,并随着换向次数的增加导致其偏差值就越明显;
(6)软件存在设计缺陷;