德國SEW電機壽命的因素有哪些
德國SEW電機就是可以實現(xiàn)控制,讓它轉多少它就轉多少,而且它還會反饋,實現(xiàn)所謂的閉環(huán),就是編碼器去反饋看是否確實轉了那么多,這樣控制精度就更高。普通電機就是上電就轉,沒電就停,除了轉如果還非要說它有什么功能的話那就是正反轉。
德國SEW電機與普通異步電機的大區(qū)別是轉子電阻比較大,大到使發(fā)生大電磁轉矩的轉差率Sm>1。其具體原理如下:伺服電機的結構實際上與普通兩相交流異步電動機沒有什么區(qū)別。
德國SEW電機的定子有兩相相差120度電角度的交流繞組,分別稱為勵磁繞組和控制繞組,其轉子就是普通的籠型異步電動機的鼠籠繞組。使用時,勵磁繞組接單相交流電,在氣隙產(chǎn)生脈振磁場,轉子繞組不產(chǎn)生電磁轉矩,電機不工作。
當控制繞組接上相位與勵磁繞組相差90度電角度的交流電時,電動機的氣隙便有旋轉磁場產(chǎn)生,轉子將產(chǎn)生電磁轉矩轉動。
當控制繞組的控制電壓信號撤除后,如果是普通電機,由于轉子電阻較小,脈振磁場分解的兩個旋轉磁場各自產(chǎn)生的機械特性的合成結果是產(chǎn)生的電磁轉矩大于零。因此,電機轉子仍然保持轉動,不能停止。
而伺服電機,由于轉子電阻大,且大到使發(fā)生大電磁轉矩的轉差率Sm>1。脈振磁場分解的兩個旋轉磁場各自產(chǎn)生的機械特性的合成結果是產(chǎn)生的電磁轉矩小于零,也就是產(chǎn)生的電磁轉矩是制動轉矩,電機將在這個制動轉矩作用下將很快停止轉動。
德國SEW電機一樣,由定子和轉子組成,定子為激磁場,其激磁磁場為脈沖式,即磁場以一定頻率步進式旋轉,轉子則隨磁場一步一步前進。步進電機主要有反應式、電磁式、永磁式幾種。下面以反應式步進電機為例,來討論其工作原理:步進電機由轉子和定子兩部分組成。轉子和定子均由帶齒的硅鋼片疊成。定子上有繞組分為若干相,每相磁極上有極齒。
當某相定子繞組通以直流電壓激磁后,便吸引轉子,使轉子上的齒與該相定子的齒對齊,令轉子轉動一定的角度,依次向定子繞組輪流激磁,會使轉子連續(xù)旋轉。
步進電機的定子可以做成三、四、五、六相甚于做成八相,各相繞組可在定子上徑向排列,也可在定子的軸向上分段排列。
下面的FLASH為步進電機的工作原理動畫演示,所選示例為單定子徑向分相式反應步進電機的斷面圖。轉子上有均勻分布的40個齒,沒有繞組。
A、B、C三相定子每相兩極,每極上有5個齒,與轉子一樣齒間夾角均為9°。
如果A相通電則轉子齒與A相極齒對齊,這時在B相兩極下定子齒與轉子齒線并不對齊,而是轉子齒線較定子齒線反時針方向落后1/3齒距,即3°。C相下,轉子齒前6°。因此,當通電狀態(tài)由A相變?yōu)锽相時,轉子順時針方向轉過3°,C相通電再轉3°。
電機受控于脈沖電流,其輸出的角位移嚴格與輸入脈沖的數(shù)量成正比,角速度嚴格與頻率成正比,改變通電順序即可改變電機的轉動方向;若維持通電繞組的電流不變,電機便停在某一位置不動,即步進電機具有自鎖能力,不需機械制動;有一定的步距精度,沒有累積誤差;缺點是效率低。使用特性步距誤差步距誤差直接影響執(zhí)行部件的定位精度。
德國SEW電機步距誤差決定于定子和轉子的分齒精度、各相定子錯位角度的精度。多相通電時,步距角不僅和上述加工裝配精度有關還和各相電流的大小、磁路性能等因素有關。
德國SEW電機的步距誤差一般為±10′~±15′,功率步進電機的步距誤差一般為±20′~±25′。啟動頻率和工作頻率空載時,步進電機由靜止突然啟動,并不失步地進入穩(wěn)速運行,所允許的啟動頻率的啟動頻率。啟動頻率大于此值時步進電機便不能正常運行。啟動頻率fg與步進電機的慣性負載J有關,J增大則fg將下降。
國產(chǎn)步進電機的fg大可過5000Hz,功率步進電機的fg一般為1000~3000Hz。
德國SEW電機連續(xù)運行時所能接受的工作頻率它與步距角一起決定執(zhí)行部件的大運動速度,也和fg一樣決定于負載慣量J,還與定子相數(shù)、通電方式、控制電路的功率放大級等因素有關。
德國SEW電機輸出的轉矩-頻率特性步進電機的定子繞組本身就是一個電感性負載,輸入頻率越高,激磁電流就越小。
另外,頻率越高,由于磁通量的變化加劇,以致鐵芯的渦流損失加大。因此,輸入頻率增高后,輸出力矩Md要降低。功率步進工作頻率的輸出轉矩只能達到低頻轉矩的40%~50%,應根據(jù)負載要求參照高頻輸出轉矩來選用步進電機的規(guī)格。