深圳市龙岗区步进电机 伺服步进电机-广州雷赛科技

2019年03月21日    

深圳雷赛步进电机被认为是理想的数控机床的执行元件

从2002年开始,中国就成为全球机床最 大消费国。我国机床产业结构随着自动化产业的发展不断地进行调整,技术进步的同时也加速实现了可持续发展新型工业化道路转变。

步进电机广泛应用在生产实践的各个领域。它最 大的应用是在数控机床的制造中,因为步进电机不需要A/D转换,能够直接将数字脉冲信号转化成为角位移,所以被认为是理想的数控机床的执行元件。

随着步进电动机技术的发展,步进电机已经能够单独在系统上进行使用,成为了不可替代的执行元件。比如步进电动机用作数控铣床进给伺服机构的驱动电动机,在这个应用中,步进电动机可以同时完成两个工作,其一是传递转矩,其二是传递信息。

步进电机也可以作为数控蜗杆砂轮磨边机同步系统的驱动电动机。除了在数控机床上的应用,步进电机也可以并用在其他的机械上,比如作为自动送料机中的马达,作为通用的软盘驱动器的马达,也可以应用在打印机和绘图仪中。

机床行业的需求变化往往伴随着国家的工业发展。随着机床产品生产精密度和效率的提升,2013年我国数控机床市场前景也有新的变化。

国内重型机床制造企业的制造能力很强,但大而不精,其主要原因还是加工设备落后,数控化率很低,尤其是缺乏高精水平的加工设备。同时,国内企业普遍存在自主创新能力不足,因为重型机床单件小批量的市场需求特点,决定了对技术创新的要求更高。

看一台机床水平的高低,要看它的重复定位精度,一台机床的重复定位精度如果能达到0.005mm(ISO标准.、统计法),就是一台高精度机床,在0.005mm(ISO标准.、统计法)以下,就是超高精度机床,高精度的机床,要有最 好的轴承、丝杠。

国内重型数控机床产品与发达国家先进机床相比仍存在一定差距,产品水平的差距主要体现在:

(1)主轴转速国外先进水平已发展到最 高达3000~4000r/min,而国内主要徘徊在800~1500r/min。

(2)快速进给国外先进水平达20000~30000mm/min,而国内主要在6000~10000mm/min。

(3)精度国外先进水平定位精度0.015/1000mm,重复定位精度0.003~0.007mm;国内产品定位精度0.025/1000mm,重复定位精度0.01~0.015mm。

(4)其他机床的可靠性、精度的稳定性、复合多功能、柔性化、智能化方面不如国外厂家,外观质量也有明显的差距。

国内厂家尽管技术略逊于国外先进水平,但在制造能力和价格上有很大的优势,尤其是超重型机床已达到当代国际先进水平。专注运用于数控机床上的微型步进电机方案专家山社电机相信,我国的重型机床制造随着科技进步与艰苦奋斗的努力,一定会逐步缩小与世界先进水平的差距。

微步精度

速度共振

空载步进电机(微步进16:1)是憋足的速度最多五个每秒转。在低速,共振引起的电机的速度波动严重。在较高的速度(高于电机的共振频率)时,速度变得平滑。空闲定位转矩兴奋,即使微步进受聘的共鸣。 斜坡速度

步进电机共振

阶跃响应

踩得很慢甚至当步进电机的共鸣。在这种情况下,电动机被踩在二分之一的步骤每200ms的速率。请注意每个半步后电机如何共鸣几乎是一个完整的步骤

(1.8)。的衰减谐振频率可以被用来估计保持转矩电动机。

动态定位精度

图中右边正密谋步位置误差(动态位置误差)与速度。步进电动机的轴将滞后于转矩负载的存在的理想步进位置的后面。在这种情况下,扭矩载荷(摩擦)与速度增加导致轴滞后多 - 和 - 多为电机的速度增加。 动态位置误差

驱动器电流

电机驱动电流

步进电机的性能强烈地依赖于该驱动程序。作为一个马达的速度增加,驾驶员的提供电流的能力是由电动机的反电动势,电动机绕组的非零电感,并施加到驱动器的电压轨阻碍。在减少目前的结果失去的扭矩和动态精度下降。

跳跃

步进电机跳过。图中的右侧,一个0.45°电机的理想和测量轴的位置绘制在左Y轴,而差被绘制在右侧。理想的轴的位置是通过连接测量SensorPlot ?的步进电机索引的步骤的命令。这种电机跳过9°。

Rockwell Automation公司展出了PowerFlex驱动技术。PowerFlex的发展路线图显示,将于2006~07年出现的“公共工业协议(CIP)运动应用协议”,有望无缝同步在同一系统中运行的多轴伺服与变频驱动器中。在适合 运动控制的工业协议方面,我们还看到Beckhoff的EtherCAT,B&R的PowerLink, Danaher下面的MEI开发的SynqNet,Siemens的ProfiNet,还有久负盛名的Sercos已经发展到SercosIII。这些通讯协议都为多轴实时同步控制提供了可能性,也被一些高端伺服驱动器集成进去。在国内,甚至CAN这样的中低端总线也没有变成伺服驱动器的标准配置,采用高性能实时现场总线的商品化驱动器还没有出现。这一方面是因为我们的伺服基本性能还没有达到相应的水准,另一方面也是因为市场还没有发育到这个程度。可喜的是,我们已经看到一些单位进行了有益的研发实践,一方面消化国外的先进技术,一方面尝试推出自己的总线标准。和利时电机预计在自己的下一代伺服产品中集成多种可选的通讯模块,其中包括CAN、USB、Fireware和Sercos,还有和利时电机和北航联合开发的CANsmc(用于多轴同步运动控制的总线),基于蓝牙无线通讯的模块也在研发中。中科院沈阳高档数控研发中心等个别单位也研发了自己的运动控制总线协议。

施奈德电气(Schneider Electric)这次展出的Lexium 05型伺服控制器具有和VFD变频器一样外形,目标是低成本应用。实际上,利用变频器的批量生产能力推出低端伺服,已经成为一些厂商的竞争手段。该公司旗下的Berger Lahr品牌在其展台上随处可见。其智能、集成电机与控制器产品 (Icla) 主要有以下三个电机版本:步进电机、交流伺服电机与三相无刷直流电机。Icla(来源于“集成、闭环、执行器”的首字母缩写)将电机、位置控制、功率电子与反馈集成在一个紧凑单元中。这种一体化设计的思路在美国的Animatics等公司身上也体现得很明显,来自德国的AMK公司也有类似的产品。这是真正的机电一体化产品,为设计者带来了一系列的工程挑战,包括电磁兼容、热控制、元器件小型化、特殊的结构设计等。在国内,没有见到有厂商推出自主知识产权的产品。

包米勒(Baumuller)公司提供的带集成行星齿轮传动系的高性能伺服电机,拥有高达98%的效率和很低的噪音;直接驱动型高力矩伺服电机,可以在100~300rpm范围内输出13500Nm。在国内,我们看到和利时电机公司在其海豚系列低压无刷伺服电机系列中提供了类似的带集成行星齿轮减速器的产品,深圳步进也宣称可以提供带减速器的步进化伺服电机。在直接驱动力矩电机市场,成都精密电机厂可以提供定制化的电机组件,但是需要客户另外加装反馈装置和第三方驱动器。

展出了其广受欢迎的通用Sigma II型伺服电机。YEE的其他进展包括正在开发中的额定功率0.5~5kW防爆及遵循ATEX标准的交流伺服电机。安川公司的另一项开发成果是输出功率高达500 kW的高功率伺服电机。该项目的商品化预计将于2007年完成。从中我们可以看到国际大厂向专用化、大型化伺服发展的动向。

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