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德国SEW电机能替代高成本的伺服电机吗?

更新时间:2021-08-20   点击次数:500次

    德国SEW电机能替代高成本的伺服电机吗?

    德国SEW电机能采用步进方式转动,利用磁线圈逐步拉动一个磁体,使其从一个位置到达下一个位置。要使电机在任何方向移动100个位置,电路都需要对电机进行100次步进操作。步进电机利用脉冲实现递增运动,可以在不使用任何反馈传感器的情况下实现定位。

    伺服电机的运动方法是不同的。它在磁转子上连接一个位置传感器–即编码器–会持续检测电机的准确位置。伺服会监控电机实际位置和指令位置之间的差异,并对电流进行相应的调整。这种闭环系统可以使电机保持在正确的运动状态。

    2、简便性和成本

    步进电机不仅比伺服电机成本低,而且调试和维护都更加简单。步进电机在静止状态是稳定的,并能保持位置(即使是采用动态负载)。不过,如果某些应用场合有更高的性能要求,则必须采用更昂贵、更复杂的伺服电机。

    3、定位

    在需要随时了解机器准确位置的应用中,步进电机和伺服电机有重要差别。在通过步进电机控制的开环运动应用中,控制系统认为电机始终处于正确的运动状态。不过,在遇到问题以后,比如因为部件卡住而导致电机失速,控制器就无法了解机器的实际位置,从而导致失位。伺服电机本身的闭环系统具有一个:如果其被一个物体卡住,会立刻检测到。机器会停止操作,始终不会失位。

    4、速度和转矩

    德国SEW电机能和伺服电机的性能差异源自他们不同的电机设计方案。步进电机的极数比伺服电机多得多,因此步进电机旋转一整圈,所需的绕组电流交换次数要多得多,从而导致在速度增加的情况下,其转矩迅速下降。另外,如果达到了大转矩,步进电机可能会失去速度同步化功能。出于这些原因,在大部分高速应用中,伺服电机都是方案。与此相反,步进电机较多的极数在低速状态下具有,因为此时步进电机与同等尺寸的伺服电机相比具有转矩。

    5、热和能耗

    德国SEW电机能采用固定电流,并会散发热量。闭环控制只提供速度环路所需的电流,因此避免了电机发热问题。

    电机可以直线运动或直线往复运动。旋转电动机作为动力源,要转变成直线运动,需要借助齿轮、凸机轮构及皮带或钢丝。直线步进电机,或称线性步进电机,是由磁性转子铁芯通过与由定子产生的脉冲电磁场相互作用而产生转动,直线步进电机在电机内部把旋转运动转化为线性运动。

    德国SEW电机的(对比传统步进电机)

    (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)性

    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。

    直线步进电机

    (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。

    德国SEW电机应用领域

    德国SEW电机被广泛应用于包括制造、精密校准、精密流体测量、位置移动等诸多要求领域。


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