企业信息

    浔之漫智控技术(上海)有限公司

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  • 公司认证: 营业执照已认证
  • 企业性质:私营企业
    成立时间:2017
  • 公司地址: 上海市 松江区 永丰街道 上海市松江区广富林路4855弄52号3楼
  • 姓名: 聂航
  • 认证: 手机已认证 身份证已认证 微信未绑定

    西门子6ES7331-7PF11-0AB0详细说明

  • 所属行业:电气 工控电器 DCS/PLC系统
  • 发布日期:2023-09-11
  • 阅读量:22
  • 价格:面议
  • 产品规格:模块式
  • 产品数量:1000.00 台
  • 包装说明:全新
  • 发货地址:上海松江永丰  
  • 关键词:西门子代理商,西门子一级代理商

    西门子6ES7331-7PF11-0AB0详细说明详细内容

    西门子6ES7331-7PF11-0AB0详细说明


    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(精度为百分之100),所以广泛应用于各种开环控制。

    选择步进电机应遵循先选电机后选步进电机驱动器原则,先明确负载特性,再通过比较不同型号步进电机的静力矩和矩频曲线,找到与负载特性较匹配的步进电机。

    1、首先确定步进电机拖动负载所需要的扭矩

    较简单的方法是在负载轴上加一杠杆,用弹簧秤拉动杠杆,拉力乘以力臂长度既是负载力矩。或者根据负载特性从理论上 计算出来。由于步进电机是控制类电机,所以目前常用步进电机的较大力矩不**过 45nm ,力矩越大,成本越高,如果您所选择的电机力矩较大或**过此范围,可以考虑加配减速装置。

    2、确定步进电机的较高运行转速

    转速指标在步进电机的选取时至关重要,步进电机的特性是随着电机转速的升高,扭矩下降,其下降的快慢和很多参数有关,如:驱动器的驱动电压、电机的相电流、电机的相电感、电机大小等等,一般的规律是:驱动电压越高,力矩下降越慢;电机的相电流越大,力矩下降越慢。在设计方案时,应使电机的转速控制在 1500 转/分或 1000 转/分。

    3. 根据负载较大力矩和较高转速两个重要指标

    如果您认为自己选出的电机太大,可以考虑加配减速装置,这样可以节约成本,也可以使您的设计更灵活。要选择好合适的减速比,要综合考虑力矩和速度的关系,选择出较佳方案。

    4. 最后还要考虑留有一定的(如百分之30 )力矩余量和转速余量。

    5. 尽量选择混合式步进电机,它的性能**反映式步进电机。

    6. 尽量选取细分驱动器,且使驱动器工作在细分状态。

    7. 选取时且勿走入只看电机力矩这一个指标的误区,也就是说并非电机的扭矩越大越好,要和速度指标一起考虑。

    8.在转速要求较高的情况下可以选择驱动电压高一点的驱动器。

    9.在选购时是采用两相的还是三相的,这并没有什么具体的要求,只要步距角能满足使用要求就行。

    纺织机械厂在保证质量的情况下,挖潜、降成本,取得了许多可喜的成果。某纺织机械厂的FA609转杯纺纱机原采用国外品牌的PLC控制,成本很高,控制系统的成本一直降不下来。由于这两年,国产PLC突飞猛进的发展,从可靠性和性能方面都有了很大的进步。  
       一、概述
    中国是纺织大国,纺织品靠**,在国际上具有很强的竞争力,世界各地的消费者都喜欢中国产的纺织品。促成中国纺织品**物美有许多原因,其中,纺织机械性能优良,价格便宜,是重要原因之一。纺织机械厂在保证质量的情况下,挖潜、降成本,取得了许多可喜的成果。某纺织机械厂的FA609转杯纺纱机原采用国外品牌的PLC控制,成本很高,控制系统的成本一直降不下来。由于这两年,国产PLC突飞猛进的发展,从可靠性和性能方面都有了很大的进步。年初,该厂选用了国产品牌中不错的凯迪恩PLC应用在FA506型环锭细纱机,经过半年多的检验,客户反映很好。9月份,该厂又把凯迪恩PLC应用到FA609转杯纺纱机中,又获得成功。

    二、工艺介绍


    输送带启动,左转杯先启动,经过星三角切换后,左转杯启动完毕;再右转杯启动,经过星三角切换后,右转杯启动完毕;左右分梳辊启动,然后是引纱和喂棉启动,各设备都正常启动后,进入正常运行状态。停车时按停车按钮,左右纺杯,左右分梳,喂棉都停,延时,引纱停。引纱和喂棉要用变频器调速。
    监测的参数有:左纺杯转速、右纺杯转速、左分梳转速、右分梳转速、引纱速度、喂棉速度。
    通过监测到的参数,要计算出以下参数:牵伸倍数、细纱捻度、细纱号数。
    设定的参数有:星角切换时间、喂棉预停时间、棉条号数。
     

    三、控制介绍

    经过对工艺过程的透切分析,输送带没进PLC,靠按钮控制,排杂是靠左右纺杯接触器的常开点控制。手动部分移到了文本屏上操作。这样PLC选用KDN-K306-24AR,I/O点正合适。省去了使用国外品牌加扩展的控制方式。文本屏选用KDN的文本屏。
    FA609转杯纺纱机需要测6个速度。其中引纱速度、喂棉速度比较慢,使用普通的输入点就可以测出这两个速度。而另外四个速度比较快,需要高数计数,当时国外品牌PLC使用的是四个边沿中断进行计数的。纺织机械厂担心国产PLC是否具有同时处理四个边沿中断这种高级功能。凯迪恩工程技术人员给厂家演示了同时处理四个边沿中断这种功能,厂家很满意。经过凯迪恩技术人员与纺织机械厂技术人员的共同努力,编好程序,在FA609转杯纺纱机进行调试,获得成功。

    四、控制系统的特点

    l 该控制系统操作简单,手动操作放到文本屏操作。操作面板简捷,完全满足工艺要求。控制系统的成本比较低。
    l 精度高,用到了四个边沿中断进行计数,计算准确。
    l 程序运行稳定,可靠。

    五、结束语
    现在这批FA609转杯纺纱机已在纺织厂运转了两个多月,工作非常好。有意思的是这家纺织厂去年也购进了几台FA609转杯纺纱机,当时控制系统还是国外品牌,现在这批使用的已是国产品牌。前几台测的数据和后几台测的数据是一致的,后几台的文本显示已是四行汉字,比前几台两行汉字信息量又大了,操作便方便了。听着许多机器的轰鸣,看着挡车女工熟练工作。心中感慨:中国的纺织品世界水平,中国机械产品出口不断增长,中国有了自己的PLC,国产PLC有了很大发展,国产PLC不久的将来也会成为国人的骄傲

    概述
     艾默生网络能源有限公司中试部生产线(以下简称中试生产线)建于1998年。这是一条整体呈长方形循环运行的产品装配线;采用PLC自动控制系统对整个生产流程进行控制,操作人员可通过选择运行模式来将整条生产线划分为1~3个小段,各段分别独立及组合运行;可手动/自动切换运行;具有多种故障报指示。目前PLC采用艾默生自己制造的EC20型产品,该型产品指令丰富,编程方便,运行可靠,兼容性强,完全满足电子行业生产的应用。


    设备组成和功能简述

     如下图1为生产线的平面布置图。
     
     中试生产线设备构成和功能简述如下:
    (1) 中试生产线由两条长长的平行传送带A和B作为其主体设备,生产用的工装台就放置在这两条传送带上,依次顺序运行到一个个装配测试工位。两条传送带A和B运行方向相反,因此,工装台就是从A这边去,从B那边回。
    (2) 传送带A和B两端通过末端的单向移载传送带连通成环形的整体,工装台在运行到某一条传送带的末端,就通过末端的单向移载传送带转移到另一条传送带的起点。图1中左边的末端单向移载传送带简称“左一”,右边的末端单向移载传送带简称“右一”。
    (3) 在传送带A和B之间,还有两条中间的双向移载传送带,左边的简称“左二”,右边的简称“右二”。通过选择运行模式,这两条双向移载传送带可以投入运行,在从而实现将生产线分解成1~3小段组合运行的功能。这样可以在生产线各小段分别安排不同工序流程的多种产品进行同时加工,提高了生产效率,满足多产品排产的要求。
    (4) 图1中较左边为控制柜,内装PLC及其外围输入输出电路,还有电机主电路的设备,包括变频器、空气开关、接触器等。
    (5) 在传送带中,布置了很多的行程开关、微动开关,用于检测工装台运行的位置,转换成为开关量数字信号输入PLC控制器,使PLC能根据这些工装台的位置进行运行程序的运算和控制输出。
    (6) 在装配测试工位上,还有一些手自动转换开关、脚踏开关、阻挡气缸释放按钮等,多是开关量数字信号输入(除了气缸按钮不是),可通过这些装置人工操作工装台和传送带的运行。
    (7) 电机是由PLC输出的开关信号来进行启停控制的;气缸的**升和下降是由电磁阀控制生产用压缩空气对气缸的进气和排气来实现的,而电磁阀则也是由PLC输出开关信号来控制的。
    (8) A和B传送带的运行速度分别由两台变频器来调节速度大小,运行中采用定速运行,满足运行工艺要求。


    运行和控制流程说明

    (1) 上电后A和B传送带并行反向运行,其速度由变频器面板设置,固定运行,调试成功后不需要更改。
    (2) 两端的移载传送带负责把工装台在两条A和B传送带之间循环移载。例如当工装台沿A线运行到“右一”前A1位置碰到检测的行程开关,则当“右一”处于空闲时(无工装台在上面,也没有工装台堆积在B传送带起点B1时),“右一”将会进入单向移载程序。这时工装台继续运行到就位位置A1’触动行程开关,则“右一”气缸会**升,把工装台**起来,“右一”传送带启动运行,把工装台送到对面的B1起点,然后气缸放气,工装台放下。这就完成了一次单向移载。“左一”运行方式同上述方式的顺序是一致的。
    (3) 在选择不同的小段组合工作运行模式时,如果两条传送带被分成两段或三段循环运行,则中间的两段移载传送带负责把工装分别在各自的循环路径上移载,实现分段运行。例如当工装台沿A传送带运行到“左二”前位置A3,则开始进行移载检测,如果“左二”处于空闲时(无工装台在上面,也没有工装台堆积在B传送带出口点B3时),“左二”将会进入移载程序,这时工装台继续运行到就位位置A4触动行程开关,则“右一”气缸会**升,把工装台**起来,“右一”传送带启动运行,把工装台送到对面的B4点,然后气缸放气,工装台放下。这就完成了一次A向B的工装台移载。而对面的工装台也可按相的顺序从B5点转移到A5点。
    (4) 中间移载传送带根据各循环路径上工装到位的先后顺序来排队,先到先走,解决两边冲突的问题。
    (5) 移载传送带通过气缸**升和皮带滚轮传送来实现工装移载
    (6) 现场有手/自动转换开关、脚踏开关用以实现手动操作。
    (7) 整条线运行前先根据要求选择运行模式(即小段组合运行方式)。

    PLC及输入输出设备配置

     控制柜是整个中试生产线的核心,其中关键的设备是PLC。中试生产线选用的是艾默生网络能源有限公司的新产品EC20系列的PLC及扩展模块。
    EC20系列PLC是高性能的通用PLC,内存指令容量达到8k;典型基本指令执行速度0.09~0.42μs,典型应用指令则为5~280μs;支持高达50kHz的高速输入和80kHz的高速输出;具有丰富的中断功能,有8路输入中断、3个定时、6路高速计数;支持工业标准的Modbus通讯网络,指令有浮点运算、PID、高速I/O、通讯等20类共243条;具有掉电检测和后备电池保持。可扩展多个模块,扩展模块有数字型、模拟型、温度型的模块。
    EC20的编程采用界面友好的窗口软件,支持多种编程方式(梯形图、指令列表、顺序功能图),方便地监控和调试,可在线修改程序。
    (1) PLC设备配置:
    1个主模块EC20-3232BRA,继电器型输出,220VAC电源,32输入和32输出;
    1个扩展模块EC20-0808ER,继电器型输出,8输入和8输出。
    (2) 输入设备配置:
    输入设备有——a.旋臂式行程开关,用于工装台的位置检测;b.限位开关,用于工装台、运动机械、气缸的到位检测;c.脚踏开关,用于装配工位上的人工操作;d.转换开关,用于操作模式的选择,在控制柜和装配工位上,控制柜上是整体运行模式的选择,装配工位上是手/自动切换。EC20输入端是漏型输入,因此输入设备采用EC20模块的COM点为输入接线回路端。
    (3) 输出设备配置:
    输出设备有——a.继电器-电磁阀-气缸,PLC输出点通过控制继电器来控制电磁阀,电磁阀再控制气缸的进气和排气,从而实现气缸的**升和下降,继电器-电磁阀-气缸的组合是通过电气输出的接点控制气动操作设备的一种有效手段;b.继电器-接触器,PLC输出点通过控制继电器来控制接触器,从而实现电机的启停操作、设备的开关及其它电路的通断,继电器-接触器的组合是用小容量的输出点来控制大容量的电气回路的正确方法;c.继电器,PLC部分输出控制可通过继电器直接进行,如指示灯、蜂鸣器等小容量电路。
    一般情况下要注意PLC的输出点不应用于直接接入和控制各种被控制电气回路,要通过继电器等元件来提高控制容量,以及起到隔离的作用。

    PLC的顺序步骤程序设计要点

     环形生产线的运行,主要的流程都是按顺序进行操作的。大多数情况下工程技术人员采用的是梯形图的编程方式,也有少量采用指令列表的方式。顺序功能图的方式还不十分为广大技术人员熟悉。这里讨论的是采用梯形图编程时的顺序步骤程序设计。
    在编程前,需要把设备的流程转变为顺序的逻辑流程(图)。*二节中所讨论的流程,是一种操作的外在现象和设计思想,而程序的逻辑流程(图),则是准确到包含以下及其他未说明的精确设计:输入检测和受控设备的动作配合、步骤的准确衔接、操作的延时长短设置、操作的条件和限定、对人和设备保护防护设限、动作先后判断及**选择、故障的诊断和显示、故障后的保护和恢复等。
    如果设计和编制程序时,不编制流程和顺序控制点,不设置顺序控制点的代表元件,则程序做出来的可读性、可维护性会很差。比如一台电机的启动,如果仅是套用一堆输入、延时、条件、限制逻辑在PLC输出线圈之前,其中没有一个代表顺序的触点元件,那么就是上述无序编程的典型做法。当程序点数增多,最后就可能导致程序的编制难以控制,出错可能性大,调试非常困难、维护和调整难以下手。
    中试生产线的编程,采用了两项主要的编程方法。
    (1) 顺序步骤程序设计
    顺序步骤程序设计,是将一长串流程分解为一个个步骤,每个步骤单独完成一项逻辑运算和动作。在每个步骤上,都设置一个人为的标志位,用以明确表示当前运行的步骤,并通过此标志位限定设备的输出,达到使整个系统按照步骤严格运行的目的;并使得整个程序的条理清晰,各步骤逻辑简洁明确,有利于日后的维护和修改。

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    1、系统常识:

    和步进电机驱动器构成步进电机驱动系统。步进电机驱动系统的性能,不但取决于步进电机自身的性能,也取决于步进电机驱动器的优劣。对步进电机驱动器的研究几乎是与步进电机的研究同步进行的。

    2、系统概述:

    步进电机是一种将电脉冲转化为角位移的执行元件。当步进电机驱动器接收到一个脉冲信号(来自控制器),它就驱动步进电机按设定的方向转动一个固定的角度(称为“步距角”),它的旋转是以固定的角度一步一步运行的。

    3、系统控制:

    步进电机不能直接接到直流或交流上工作,必须使用**的驱动电源(步进电机驱动器)。控制器(脉冲信号发生器)可以通过控制脉冲的个数来控制角位移量,从而达到准确定位的目的;同时可以通过控制脉冲频率来控制电机转动的速度和加速度,从而达到调速的目的。

    4、用途:

    步进电机是一种控制用的特种电机,作为执行元件,是的关键产品之一,随着微和计算机技术的发展(步进电机驱动器性能提高),步进电机的需求量与日俱增。步进电机在运行中精度没有积累误差的特点,使其广泛应用于各种自动化控制系统,特别是开环控制系统。

    5、步进电机按结构分类:

    步进电机也叫脉冲电机,包括反应式步进电机(vr)、永磁式步进电机(pm)、混合式步进电机(hb)等。

    (1)反应式步进电机:

    也叫感应式、磁滞式或磁阻式步进电机。其定子和转子均由软磁材料制成,定子上均匀分布的大磁较上装有多相励磁绕组,定、转子周边均匀分布小齿和槽,通电后利用磁导的变化产生转矩。一般为三、四、五、六相;可实现大转矩输出(消耗功率较大,电流较高可达20a,驱动电压较高);步距角小(较小可做到六分之一度);断电时无定位转矩;电机内阻尼较小,单步运行(指脉冲频率很低时)震荡时间较长;启动和运行频率较高。

    (2)永磁式步进电机:

    通常电机转子由永磁材料制成,软磁材料制成的定子上有多相励磁绕组,定、转子周边没有小齿和槽,通电后利用永磁体与定子电流磁场相互作用产生转矩。一般为两相或四相;输出转矩小(消耗功率较小,电流一般小于2a,驱动电压12v);步距角大(例如7.5度、15度、22.5度等);断电时具有一定的保持转矩;启动和运行频率较低。

    (3)混合式步进电机:

    也叫永磁反应式、永磁感应式步进电机,混合了永磁式和反应式的优点。其定子和四相反应式步进电机没有区别(但同一相的两个磁较相对,且两个磁较上绕组产生的n、s极性必须相同),转子结构较为复杂(转子内部为圆柱形永磁铁,两端外套软磁材料,周边有小齿和槽)。一般为两相或四相;须供给正负脉冲信号;输出转矩较永磁式大(消耗功率相对较小);步距角较永磁式小(一般为1.8度);断电时无定位转矩;启动和运行频率较高;是目前发展较快的一种步进电机。

    6、步进电机按工作方式分类:可分为功率式和伺服式两种。

    (1)功率式:输出转矩较大,能直接带动较大负载(一般使用反应式、混合式步进电机)。

    (2)伺服式:输出转矩较小,只能带动较小负载(一般使用永磁式、混合式步进电机)。

    7、步进电机的选择:

    (1)首先选择类型,其次是具体的品种与型号。

    (2)反应式、永磁式和混合式三种步进电机的性能指标、外形尺寸、安装方法、脉冲电源种类和控制电路等都不同,价格差异也很大,选择时应综合考虑。

    (3)具有控制的步进电机应**考虑。

    8、步进电机的基本参数:

    (1)电机固有步距角:

    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’,它不一定是电机工作时的实际步距角,实际步距角和驱动器有关。

    (2)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°、五相的为0.36°/0.72° 。步进电机增加相数能提高性能,但步进电机的结构和驱动电源都会更复杂,成本也会增加。

    (3)保持转矩(holding torque):

    也叫较大静转矩,是在额定静态电流下施加在已通电的步进电机转轴上而不产生连续旋转的较大转矩。它是步进电机较重要的参数之一,通常步进电机在低速时的力矩接近保持转矩。由于步进电机的输出力矩随速度的增大而不断衰减,输出功率也随速度的增大而变化,所以保持转矩就成为了衡量步进电机较重要的参数之一。比如,当人们说2n.m的步进电机,在没有特殊说明的情况下是指保持转矩为2n.m的步进电机。

    (4)步距精度:

    可以用定位误差来表示,也可以用步距角误差来表示。

    (5)矩角特性:

    步进电机的转子离开平衡位置后所具有的恢复转矩,随着转角的偏移而变化。步进电机静转矩与失调角的关系称为矩角特性。

    (6)静态温升:

    指电机静止不动时,按规定的运行方式中较多的相数通以额定静态电流,达到稳定的热平衡状态时的温升。

    (7)动态温升:

    电机在某一频率下空载运行,按规定的运行时间进行工作,运行时间结束后电机所达到的温升叫动态温升。

    (8)转矩特性:

    它表示电机转矩和单相通电时励磁电流的关系。

    (9)启动矩频特性:

    启动频率与负载转矩的关系称为启动矩频特性。

    (10)运行矩频特性/惯频特性:略

    (11)升降频时间:

    指电机从启动频率升到较高运行频率或从较高运行频率降到启动频率所需的时间。

    (12)detent torque:

    是指步进电机没有通电的情况下,定子锁住转子的力矩。detent torque 在国内没有统一的翻译方式,容易产生误解;反应式步进电机的转子不是永磁材料,所以它没有detent torque。

    9、步进电机的一些特点:

    (1)步进电机没有积累误差:一般步进电机的精度为实际步距角的百分之三到五,且不累积。

    (2)步进电机在工作时,脉冲信号按一定顺序轮流加到各相绕组上(由驱动器内的环形分配器控制绕组通断电的方式)。

    (3)即使是同一台步进电机,在使用不同驱动方案时,其矩频特性也相差很大。

    (4)步进电机与其它不同,其标称额定电压和额定电流只是参考值;又因为步进电机是以脉冲方式供电,电源电压是其较高电压,而不是平均电压,所以,步进电机可以**出其额定值范围工作。但选择时不应偏离额定值太远。

    (5)步进电机外表允许的较高温度: 步进电机温度过高首先会使电机的磁性材料退磁,从而导致力矩下降乃至于失步,因此电机外表允许的较高温度应取决于不同电机磁性材料的退磁点;一般来讲,磁性材料的退磁点都在摄氏130度以上,有的甚**达摄氏200度以上,所以步进电机外表温度在摄氏80-90度完全正常。

    (6)步进电机的力矩会随转速的升高而下降:当步进电机转动时,电机各相绕组的电感将形成一个反向电动势;频率越高,反向电动势越大。在它的作用下,电机随频率(或速度)的增大而相电流减小,从而导致力矩下降。

    (7)步进电机低速时可以正常运转,但若**一定频率就无法启动,并伴有啸叫声。

    步进电机有一个技术参数:空载启动频率,即步进电机在空载情况下能够正常启动的脉冲频率,如果脉冲频于该值,电机不能正常启动,可能发生丢步或堵转。在有负载的情况下,启动频率应更低。如果要使电机达到高速转动,脉冲频率应该有加程,即启动频率较低,然后按一定加速度升到所希望的高频(电机转速从低速升到高速)。

    (8)四相混合式步进电机一般由两相驱动器来驱动,因此,连接时可以采用串联接法或并联接法将四相电机接成两相使用。串联接法一般在电机转速较低的场合使用,此时需要的驱动器输出电流为电机相电流的0.7倍,因而电机发热小;并联接法一般在电机转速较高的场合使用(又称高速接法),所需要的驱动器输出电流为电机相电流的1.4倍,因而电机发热较大。

    (9)混合式步进电机驱动器的供电电源电压一般是一个较宽的范围 (比如im483的供电电压为12~48vdc),电源电压通常根据电机的工作转速和响应要求来选择。如果电机工作转速较高或响应要求较快,那么电压取值也高,但注意电源电压的纹波不能**过驱动器的较大输入电压,否则可能损坏驱动器。

    (10)供电电源电流一般根据驱动器的输出相电流i来确定。如果采用线性电源,电源电流一般可取i 的1.1~1.3倍;如果采用,电源电流一般可取i 的1.5~2.0倍。

    (11)当脱机信号free为低电平时,驱动器输出到电机的电流被切断,电机转子处于自由状态(脱机状态)。在有些自动化设备中,如果在驱动器不断电的情况下要求直接转动电机轴(手动方式),就可以将free信号置低,使电机脱机,进行手动操作或调节。手动完成后,再将free信号置高,以继续自动控制。

    (12)用简单的方法调整两相步进电机通电后的转动方向,只需将电机与驱动器接线的a+和a-(或者b+和b-)对调即可。

    10、步进电机驱动器的一些特点:

    (1)构成步进电机驱动器系统的**集成电路:

    a、脉冲分配器集成电路:如三洋公司的pmm8713、pmm8723、pmm8714等。

    b、包含脉冲分配器和电流斩波的控制器集成电路:如***公司的l297、l6506等。

    c、只含功率驱动(或包含电流控制、保护电路)的驱动器集成电路:如日本新电元工业公司的mtd1110(四相斩波驱动)和mtd2001(两相、h桥、斩波驱动)。

    d、将脉冲分配器、功率驱动、电流控制和保护电路都包括在内的驱动控制器集成电路,如公司的tb6560ahq、motorola公司的saa1042(四相)和allegro公司的ucn5804(四相)等。

    (2)“细分驱动”概述:

    概念:

    将“电机固有步距角”细分成若干小步的驱动方法,称为细分驱动,细分是通过驱动器精确控制步进电机的相电流实现的,与电机本身无关。其原理是,让定子通电相电流并不一次升到位,而断电相电流并不一次降为0(绕组电流波形不再是近似方波,而是n级近似阶梯波),则定子绕组电流所产生的磁场合力,会使转子有n个新的平衡位置(形成n个步距角)。

    较新技术发展:

    国内外对细分驱动技术的研究十分活跃,高性能的细分驱动电路,可以细分到上千甚至任意细分。目前已经能够做到通过复杂的计算使细分后的步距角均匀一致,大大提高了步进电机的脉冲分辨率,减小或了震荡、噪声和转矩波动,使步进电机更具有“类伺服”特性。

    对实际步距角的作用: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对步距角的要求。如果使用细分驱动器,则用户只需在驱动器上改变细分数,就可以大幅度改变实际步距角,步进电机的‘相数’对改变实际步距角的作用几乎可以忽略不计。

    采用细分技术与步进电机精度提高的关系:步进电机的细分技术实质上是一种电子阻尼技术,其主要目的是减弱或步进电机的低频振动,提高电机的运转精度只是细分技术的一个附带功能。细分后电机运转时对每一个脉冲的分辨率提高了,但运转精度能否达到或接近脉冲分辨率还取决于细分驱动器的细分电流控制精度等其它因素。不同厂家的细分驱动器精度可能差别很大;细分数越大精度越难控制。

    真正的细分对驱动器要有相当高的技术要求和工艺要求,成本亦会较高。国内有一些驱动器采用对电机相电流进行“平滑”处理来取代细分,属于“细分”,“平滑”并不产生微步,会引起电机力矩的下降。真正的细分控制不但不会引起电机力矩的下降,相反,力矩会有所增加。

    11.选用步进电机时应注意以下几点:

    1、一般应选用力矩比实际需要大百分之五十到**的步进电机,因为步进电机不能过负载运行,即便是瞬间过载都可能造成失步、停转或不规则原地来回作动。

    2、上位控制器输入的脉冲电流必须够大(一般要>;10ma),以确保光电耦合器稳定导通,否则会导致步进电机失步;如果输入脉冲频率过高,会因个别脉冲接收不到,导致步进电机失步。

    3、启动频率不应太高,应在启动程序中设置加程,即从规定的启动频率开始,加速到设定频率,否则就可能不稳定,甚至处于惰态。

    4、电机如果未固定好,造成强烈共振,也会导致步进电机失步。

    5、应了解步进电机的固有弱点:输入脉冲频率过高,易导致丢步;输入脉冲频率过低,易出现共振;转速偏高时扭矩降低明显。

    6、应了解较新型步进电机的性能,必要时选用采用了较新控制技术的高级步进电机系统,高级系统既可以使步进电机在高速状态下减少共振,还能运用减少步进电机反电动势的技术,增加电机在高速状态下的扭矩



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