Серво шаговый двигатель


Обзор шаговых двигателей и сервомоторов

Шаговые двигатели и серводвигатели с мотор-редукторами Некоторые различия в производительности между шаговыми двигателями и сервомоторами являются результатом их соответствующей конструкции двигателя. Шаговые двигатели имеют гораздо больше полюсов, чем сервомоторы. Один поворот шагового двигателя требует гораздо большего количества токовых обмоток через обмотки, чем сервомотор. Конструкция шагового двигателя приводит к ухудшению крутящего момента на более высоких скоростях по сравнению с сервоприводом. Использование более высокого напряжения на управляющей шине снижает этот эффект за счет уменьшения электрической постоянной времени обмоток. И наоборот, высокое значение полюса имеет положительный эффект при более низких скоростях, что дает шаговому двигателю преимущество крутящего момента над сервомотором того же размера.

В чем отличие шагового двигателя от серводвигателя.

Разница между биполярным шаговым двигателем и униполярным. Схемы подключения и описания шаговых моторов и сервоприводов. Еще одно отличие заключается в том, как контролируется каждый тип двигателя. Традиционные шаговые двигатели работают в режиме постоянного тока с разомкнутым контуром. Это экономия затрат, поскольку для большинства приложений позиционирования не требуется кодировщик. Тем не менее, шаговые системы, работающие в режиме постоянного тока, создают значительное количество тепла как для шагового двигателя, так и для привода, что является поводом для рассмотрения в некоторых приложениях. Сервомотор решает это, только обеспечивая ток двигателя, необходимый для перемещения или удержания нагрузки. Он также может обеспечить максимальный крутящий момент, который в несколько раз превышает максимальный непрерывный крутящий момент двигателя для ускорения. Тем не менее, шаговый двигатель также может управляться в этом режиме с полным сервоприводом с добавлением кодера. Шаговые двигатели проще вводить в эксплуатацию и обслуживать, чем сервоприводы. Они дешевле, особенно в небольших двигателях. Они не теряют шагов или требуют кодировщиков, если они эксплуатируются в пределах своих проектных ограничений.

Шаговые двигатели стабильны в покое и удерживают свое положение без каких-либо колебаний, особенно при динамических нагрузках.

Сервоприводы превосходны в приложениях, требующих скорости более 2000 об / мин, а также при высоком крутящем моменте на высоких скоростях или требующих высокой динамической реакции. Шаговые моторы превосходны на скоростях менее 2000 об / мин и при низких и средних скоростях разгона и высоком крутящем моменте

18.07.2018 18:35

Шаговый двигатель введение

Шаговые двигатели - широко доступные двигатели, обычно используемые для позиционирования. Ротор шагового двигателя движется в серии дискретных шагов. Путем поочередного включения катушек двигателя ...

17.07.2018 12:26

Шаговый двигатель постоянного тока

Шаговый двигатель с постоянным током Когда обмотка шагового двигателя используется для тяжелых проводников, сопротивление катушки Rw очень мало, как показано на рисунке 4.4. В каждой фазовой катушк...

13.07.2018 09:22

Краткая информация о шаговых двигателях

Двигатели преобразуют электрическую энергию в механическую энергию. Шаговый двигатель преобразует электрические импульсы в конкретные вращательные движения. Движение, созданное каждым импульсом, яв...

tmdl.ru

Шаговые сервоприводы

Серво электроприводы на базе шагового двигателя серии Alpha GRADE

Привод серии Alpha GRADE - это следующее поколение привода Alpha-Step. Основные преимущества привода Alpha-Step,такие как обратная связь, для предотвращения потери шагов, отсутствие вибрации в режиме удержания, быстрый отклик на управляющий сигнал, сохранены. Были внесены следующие усовершенствования.

  • Пониженное энергопотребление(40% ниже по сравнению Alpha-Step)
  • Меньший нагрев мотора при работе(крутящий момент сохраняется).
  • Вибрация двигателя при работе значительно снизилась.
  • Добавлена функция возврата в положение HOME(несколько алгоритмов).
  • Контроль параметров привода при отключении силового источника питания(источник 24В. включен).
  • Регулируемое давление штока при использовании привода для давления(придавливания).
  • Интегрированный контроллер.
  • Установка параметров может осуществляться с панели оператора или компьютера. По интерфейсу RS485 (протокол MODBUS)

Сервоприводы на базе шагового двигателя серии Alpha GRADE, комплектуются следующими типами редукторов: цилиндрическими, планетарными, волновыми а также электромагнитным тормозом.

Alpha GRADE

Напряжение питания 220 В. 50 Гц., 24В VDC питание логическоя части.шаг 0.0036-0.36° момент 0.3-60 Н*м

Alpha GRADE с напряжением питания 24-48В

Напряжение питания 24-48 В. VDC, 24В VDC питание логическоя части.шаг 0.0036-0.36° момент 0.3-60 Н*м

 

БЮДЖЕТНЫЕ ШАГОВЫЕ СЕРВОПРИВОДЫ LEADSHINE (КНР)

 

 Бюджетные приводы с обратной связью серии ES предоставляют возможность их использования в применениях, где ранее можно было использовать только сервопривод. Привод состоит из двухфазного или трехфазного шагового двигателя с энкодером и драйвера. Привод обладает лучшими свойствами шагового и сервопривода. Отсутствие вибрации и высокий крутящий момент на низких частотах, быстрый отклик на управляющий сигнал, обратная связь по скорости, позиции и току.Свойства привода ES

  • Обратная связь по скорости, позиции и току.
  • Повышенный крутящий момент на высоких частотах.
  • Малый нагрев двигателя.
  • Малая вибрация двигателя.
  • Автоматическая настройка в зависимости от нагрузки.
  • Крутящий момент 0.9-8 Н*м (в зависимости от двигателя).
  • Ток 0-8.2 А.
  • Напряжение питания 20-100 В постоянный ток (в зависимости от драйвера)

ШАГОВЫй СЕРВОПРИВОД KINCO

 

Серводрайвер FD122 предоставляет возможность использования шаговых двигателей в применениях, где ранее можно было использовать только обычные серводвигатели. Привод состоит из трехфазного шагового двигателя с энкодером и драйвера. Привод обладает лучшими свойствами шагового и сервопривода. Отсутствие вибрации и высокий крутящий момент на низких частотах, быстрый отклик на управляющий сигнал, обратная связь по скорости, позиции и току.

  • Интерфейсы управления: CAN и RS232.
  • Разрешение энкодера 2500 имп/об.
  • Режимы пропорционального управления и поиска нулевой метки.
  • Режимы управления: PUL/DIR, CW/CCW, A/B.
  • Возможность подключения граничных датчиков и датчика нулевой метки.
  • Крутящий момент 1-8 Н*м (в зависимости от двигателя).
  • Ток 4-8.5 А.
  • Напряжение питания 24-70 В постоянного тока

 

 

 

<div><img src="//mc.yandex.ru/watch/27368645" alt="" /></div>

 

www.giden.ru

Шаговые двигатели со встроенным драйвером Leadshine

Упрощенная система Leadshine со встроенным драйвером состоит из шагового двигателя с высоким крутящим моментом, энкодера, расположенного на валу двигателя и цифрового драйвера конструктивно связанного с этим двигателем. Благодаря энкодеру с высоким разрешением информация о положение вала шагового двигателя передается на сервопривод в режиме реального времени. Алгоритмы работы привода аналогичны алгоритмам работы стандартного сервопривода. Таким образом, пропуск шагов, так как в разомкнутых шаговых системах, полностью исключен.

Встроенные упрощенные приводы Leadshine унаследовали все положительные характеристики обеих систем - традиционных шаговых и серво систем. Значительные недостатки шаговых систем, таких как нагревание, пропуск шагов, шум и др., в системах замкнутого контура устранены. Шаговые системы со встроенным драйвером имеют такие же характеристики как традиционные сервосистемы: высокий крутящий момент, отсутствие остаточного момента, высокую жесткость при позиционировании, низкий нагрев, плавное движение, отсутствие автоколебаний и др. Кроме того, конструкция со встроенным драйвером минимизирует количество проложенных кабелей, экономит пространство для монтажа и является более стойкой к внешним помехам.

Упрощенные системы Leadshine со встроенным драйвером используют шаговые двигатели с типоразмерами NEMA 17 и 23 и крутящими моментами 0,3 - 2,0 Нм.

Модель iES-17 iES-23 iES-24
Рабочее напряжение, В пост. тока 24 от 18 до 48 от 18 до 70
Удерживающий момент, Нм 0.3, 0.4, 0.5, и 0.6 0.9 и 2.0 1.2, 1.8, 2.4, и 3.0
Рабочий режим Step & Direction, RS485 и CANopen
Максимальная входная частота, кГц 500
Функции защиты Защита по току, защита по напряжению, ошибка по рассогласованию положения
Вход Step & Direction Step & Direction, дифференциальный вход
RS485/CANopen 4 дискретных входа, 1 аналоговый вход
Выход Step & Direction Сигнал в "Позиции" (дифференциальный)
RS485/CANopen 2 дискретных выхода (открытый коллектор)
Разрешение энкодера 1000 имп/об (4000 дискрет/об)
Температура хранения -20ºС ~ 80ºC
Температура окружающей среды 0ºС ~ 50°C (при использовании радиатора)
Относительная влажность  40% ~ 90% без конденсата

1. Драйвер привода встроен в шаговый двигатель.

Сервоприводы серии IES - это шаговые двигатели со встроенной системой обратной связи. Серия имеет компактные размеры, так как все компоненты объединены в один модуль. Благодаря этому сервоприводы занимают меньше монтажного пространства, в них отсутствуют кабели от энкодера к сервоусилителю, соответственно улучшена помехоустойчивость и снижены трудозатраты на монтаж этого привода. 

2. Обратная связь, устраняется пропуск шагов.

В сервоприводах серии iES используется энкодер для обнаружения точного положения в режиме реального времени. Поэтому в приводах серии iES отсутствуют пропуски шагов. В обычных ШП пропуски вызваны колебаниями, резкими ускорениями или нагрузкой.

3. Большой резерв крутящего момента.

Благодаря замкнутой системе управления и усовершенствованного алгоритма управления сервоприводы серии iES всегда могут реализовать 100% крутящего момента двигателя и не нуждаются в 50% резерве крутящего момента как в традиционных шаговых двигателях. Эта функция значительно улучшает производительность при высокой скорости двигателя. По сравнению с традиционными шаговыми двигателя, работающих при скоростях до 1000 об/мин, шаговые двигатели со встроенным драйвером подходят для оборудования, где рабочие скорости до 3000 об/мин.

4. Низкое нагревание двигателя.

В шаговых двигателя без обратной связи выходной ток, передаваемый от шагового драйвера к двигателю, имеет постоянный уровень, независимо от того, какие условия нагрузки на выходе шагового двигателя. В сервоприводах Leadshine серии iES с системой обратной связи через обмотки двигателя протекает ток, необходимый для обеспечения движения в данный момент времени. Двигатель нагревается на 20~40° C  меньше, чем обычные шаговые двигатели, работающие с полным током большую часть времени. Благодаря тому, что нагрузка привода, как правило, меньше своего номинального значения, уменьшается расход электроэнергии, достигается больший срок жизни двигателя, снижается периодичность технического обслуживания.

5. Плавное движение и низкий уровень шума.

В отличие от обычных шаговых приводов, сервоприводы Leadshine серии iES используют векторное управление, которое обеспечивает плавное движение с минимальной пульсацией крутящего момента. Благодаря этому достигается низкий уровень шума.

6. Высокое быстродействие, отсутствие автоколебаний.

Алгоритм управления упрощенных сервосистем Leadshine обеспечивает отсутствие проблем с автоколебаниями. Когда двигатель останавливается, его положение вполне устойчивое и не колеблется. Данное преимущество упрощенных сервоприводов Leadshine благоприятно для движений на короткие дистанции.

7. Высокий крутящий момент при пуске, устойчивая работа при высокой инерционной нагрузке.

Так в основу сервоприводов взят шаговый двигатель, они отличаются высокой жесткостью, высоким крутящим моментом при пуске и возможностью работы на малой скорости. Сервоприводы серии iES имеют сложные алгоритмы управления, обладают высоким крутящим моментом. Нагрузка двигателя может устанавливаться непосредственно на его вал. Момент инерции нагрузки может в сто раз превышать момент инерции двигателя, обеспечивая при этом плавное управление скоростью.  В обычных сервосистемах соотношение моментов нагрузки и двигателя не должно превышает 10:1.

8. Автоматическая настройка под конкретную задачу.

Сервоприводы iES настраиваются в работу в течение небольшого времени. Достаточно установить разрешение Microstep и выставить значение допустимого тока двигателя, и система готова. Система автоматически настраивается на высокую производительность и учитывает особенности подключенного двигателя. 

servosystem.ru