FX系列可編程控制器型號命名的基本格式為:
說明:
系列序號:1S,1N,1NC,2N,2NC,3U,3UC,3G。
I/O總點數:每個系列有10、14、16、32、48、64、80、128點等不同輸入輸出點數
單元類型:M—–基本單元;?????????????????????? E—-輸入輸出混合擴展模塊;
EX—-輸入專用擴展模塊;?????????? ? ? ? ? ? ? ? EY—輸出專用擴展模塊;
輸出形式: R—–繼電器輸出;???????????????? ? ? T—-晶體管輸出;
S—–晶閘管輸出
三菱PLC特殊品種區別:
D—–DC電源,DC輸入;??????? ? ? ? ? ? ? ? ???? AI—AC電源,AC輸入;
H—–大電流輸出擴展模塊(1A/1點); ? ? ? ? ? ? ?? V—-立式端子排的擴展模塊;
C—–接插口輸入輸出方式;?????? ? ? ? ? ? ? ?? ? F—-輸入濾波器1ms的擴展模塊;
L—–TTL輸入型擴展模塊;????? ? ? ? ? ? ? ? ? ?? S——獨立端子(無公共端)擴展模塊。
例如:FX2N—32MRD含義是:FX2N系列,輸入輸出總點數為32點,繼電器輸出、DC電源,DC輸入的基本單元。
例如:FX—4EYSH含義是:FX系列,輸入點數0點,輸出點數4點,晶閘管輸出,大電流輸出擴展模塊。
2.? FX系列PLC
FX系列PLC具有龐大的家族。現在常用的基本單元(主機)有FX1S、FX1N、FX1NC、FX2N、FX2NC、FX3U、FX3UC、FX3G,8個系列。每個系列又有10、14、16、32、48、64、80、128點等不同輸入輸出點數的機型,每個系列還有繼電器輸出、晶體管輸出、晶閘管輸出三種輸出形式。
三菱PLC若特殊品種一項無符號,說明通指AC電源、DC輸入、橫排端子排;繼電器輸出:2A/點;晶體管輸出:0.5A/點;晶閘管輸出:0.3A/點。
例如:FX2N-48MRD含義為FX2N系列,輸入輸出總點數為48點,繼電器輸出,DC電源,DC輸入的基本單元。
三菱PLC-FX系列還有一些特殊的功能模塊,如模擬量輸入輸出模塊、通信接口模塊及外圍設備等,使用時可以參照FX系列PLC產品手冊。
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在選用三菱伺服電機時了解一點基本知識,比如我們先得知道三菱伺服電機主要的系列有:MR-J、MR-H、MR-C系列;MR-J2系列;MR-J2S系列;MR-E系列;MR-J3系列;MR-ES系列。現在最新的MR-J4系列的產品已經上市,MR-J4系列產品是三菱公司現推出最先進的產品。現在市面比較常見的有三菱MR-J3系列、和MR-J2系列。很多用戶一直選用三菱的產品,各方面性能都比較穩定,有些客戶選用了更老的產品,到現在這系列產品都已經停產客戶還想要買這類老產品。我們是不建議再買,現在有新的替代產品,可以完全替代,性能會更優越,而且價格可能還會便宜些。不過現在市面上賣家太多,也不能一昧追求價格,以免買到假貨或翻新的產品,最好找到三菱代理商,代理商銷售的產品質量和售后都會有好的保證。
我們知道伺服電機會用在不同的領域和設備上,需要達到的效果會不同。所以伺服電機在最初設計時,也會從各方面因素考慮,設計出滿足各種需求的產品。還有在選用三菱伺服電機時了解一點基本知識,三菱伺服電機有交流和直流兩種,這只是兩個大的分類,滿足各種功能還會有更詳細的分類。交流伺服電動機在定子上有兩個相空間位移90°電角度的勵磁繞組Wf和控制繞組WcoWf接一恒定交流電壓,利用施加到Wc上的交流電壓或相位的變化,達到控制電動機運行的目的。直流伺服電動機具有良好的線性調節特性及快速的時間響應。
不管是交流伺服電機還是直流伺服電機,它們都有各自的優勢,我們要用其長處,避其短處,在實際應用過程中,我們綜合考慮然后選擇合適的三菱伺服電機,如果自己沒把握,可以向三菱代理商技術人員咨詢,一般的問題都會得到很好的解答。在選用三菱伺服電機時了解一點基本知識后,相信選擇合適的型號后,在使用過程會省去你許多煩惱,減少設備維修的費用,對公司和個人來說都是一件不錯的事。
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1引言
近年來,隨著我國自動化技術的提高,工廠自動化也上了一個新臺階。PLC作為一個新興的工業控制器,以其體積小,功能齊全,價格低廉,可靠性高等方面具有獨特的優點,在各個領域獲得了廣泛應用。
作為國內最大的印刷機生產廠家——-北人集團公司,為了使產品性能穩定,易于維護,我們采用了以PLC為主控器的控制方案。由于雙色印刷機要求易于操作,精度高,故其輸入,輸出點較多,因此采用了雙機通訊。上位機采用三菱PLC-FX2N系列產品中的FX2N-80MR+32EX+4D/A,主要負責主傳動的控制,各機組離合壓的控制,以及氣泵,氣閥的控制等。下位機采用三菱FX2N-64MR+4A/D,主要負責水輥電機的控制,主傳動的調速輸出,調版電機數據采集等。同時選用了一臺三菱5.7寸觸摸屏,主要負責水輥電機速度顯示,調版顯示,以及整機故障顯示等。本系統運行可靠,維護方便,操作簡便直觀,大大提高了膠印機的檔次,受到用戶好評。
2系統結構????????????? 本系統結構圖如下:
其中,上位機與下位機采用了RS485通訊,通訊方便,可靠。對多色機而言,安全因素很重要。在設計中,每個機組既要考慮到安全控制,其中包括本位機組的急停,安全按鈕;還要考慮方便操作,包括每個機組均應有正點,反點按鈕。因此,一方面輸入點增加很多;另一方面,走線也很不方便。采用雙機通訊,可以很好地解決此問題,各機組的走線可以按照就近原則,進入離它較近的控制柜內,既節省了走線,也方便了控制。
由于印刷機是一個精度較高的機械,印刷品的好壞一方面在于機械加工以及安裝的精度,另一方面,也取決于水路,墨路的平衡以及合壓的準確性。雙色機的每一色組,都有水路和墨路裝置。在這里三菱伺服電機也得到了很好運用,為了便于水輥速度的調節,每根水輥都用一個變頻器控制,同時,主電機速度也需要變頻器調節。因此,為了實現多路速度調節,我們采用了三菱4D/A數模轉換器,它將PLC方給出的數字量,根據相應的算法,轉換成0~10V直流電壓輸出,很好地實現了多路速度調節要求。
在印刷過程中,調版是一個比較繁瑣的過程。尤其對多色機來說,各組版對正的精度會對印品產生很大的影響。如果套印不準,印刷品就會出現字面重疊或影像不清。一般來說,印版軸向調節范圍為-2mm~+2mm,周向調節范圍為-1mm~+1mm。如果使用手動調版,會浪費很多時間,而且精度不高。為了實現自動打版,我們在版輥上安裝了電位器,通過電位器將模擬量傳送給4A/D,經過PLC處理,可將版輥的轉動精度很好地控制在打版范圍內。
3軟件設計
3.1給紙設計
印刷機整體的電氣設計還是比較復雜的,對時間的要求也很嚴格。在機器的很多地方裝有接近開關,用來檢測不同的時間點。在印刷過程中,走紙的好壞是影響機器質量的一個重要環節。所謂紙走的好壞,指的是無歪張,雙張等現象,如果有歪張,雙張現象,在高速情況下,就會將走壞的紙,卷入機器內,從而破壞膠皮,給用戶帶來很大損失。此過程流程如下:
在實驗中,我們發現,按照上述流程編制的程序,在低速沒有問題,但速度增高至7000r/h后,就會出現歪張鎖不住現象。究其原因,主要是因為光頭反應時間和磁鐵動作時間滯后造成。程序在執行過程中,采用循環掃描方式,為了讓電磁鐵輸出提前,在設計中,我采用了中斷和三菱編程指令的輸入輸出刷新指令,使電磁鐵輸出立即執行,提前了電磁鐵動作時間,即使在12000r/h的速度下,也能很好的鎖住有故障的紙張,解決了給紙的一大難題。
3.2離合壓設計
離壓,合壓在印刷中具有很重要的作用。離合壓的準確性,對印品質量的好壞有著直接的影響。合壓過早,會弄臟壓印輥筒,給操作帶來很多不便;離壓過早,會使最后一張紙印不上完整的圖案,造成紙張浪費。
印刷時,版輥筒與膠皮輥筒先合壓,膠皮輥筒與壓印輥筒后合壓。在我們的機器中,合壓全部采用了氣動裝置,每個氣缸都有一個動作時間。由于印刷速度是多段速,在3000~12000r/h之間,根據用戶需要可選擇不同的速度。但是,氣缸動作時間是一定的,齒輪轉過角度是一定的,因此,機器速度不同時,合壓時間也不同。為了解決此問題,我們根據理論計算值,找出對于不同機器速度時,機器的延時時間。采用比較指令,當機器段速與理論值相等時,延時相應的時間,使壓印輥筒與膠皮輥筒準確合壓。經過多次試驗,離壓,合壓都沒有問題。
3.3人機界面設計
在人機界面中,設計了7幅畫面,包括整體圖形,故障顯示,機器速度和計數顯示,水輥速度顯示,調版監控等。故障顯示使用指示器,給出位元件即可實現閃動效果,讓操作者很方便的知道故障部位,整體感很好。在水輥速度顯示中,設計了一個柱狀圖,可以顯示水量增加大小,只需按下柱狀圖,就可增加水量,同時也可方便監控。如圖所示:
4.結束語
印刷機的一套電氣設計屬于系統設計,包括硬件,軟件設計,涵蓋范圍較廣。這里,我只簡單介紹了其中比較重要的幾部分,其它細節還有很多,這里不再一一列舉。使用三菱的一套控制系統,感覺可靠,方便,在機器批量生產過程中,沒有發現大問題。其PLC功能齊全,可靠耐用,指令簡潔,與其他產品相比,感覺三菱整體軟件系統界面都比較友好,給用戶編程,維修都帶來極大方便。其觸摸屏與PLC有很好的通用性,可通過觸摸屏監視并修改程序,這是其它產品所不能匹及的。
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工業不斷發展,工廠對設備的功能要求也越來越高,設備生產商便設計生產出各自種功能的設備。五花八門的設備生產出來后,人們并不能立馬就對產品很熟悉,如三菱伺服電機。常有用戶對三菱伺服電機的幾種制動方式:電磁制動、再生制動、動態制動的作用混淆,功能了解不透,往往選擇了錯誤的配件,導致后緒工作麻煩不斷。下面簡單介紹三菱伺服電機的幾種制動方式。
動態制動器由動態制動電阻組成,在故障,急停,電源斷電時通過能耗制動縮短伺服電機的機械進給距離。
再生制動是指伺服電機在減速或停車時將制動產生的能量通過逆變回路反饋到直流母線,經阻容回路吸收 。
電磁制動是通過機械裝置鎖住電機的軸。
我們了解三菱伺服電機的幾種制動方式的基本情況后,再對它們之間的區別進一步分析。
(1)再生制動必須在伺服器正常工作時才起作用,在故障、急停、電源斷電時等情況下無法制動電機。
(2)再生制動的工作是系統自動進行,而動態制動器和電磁制動的工作需外部繼電器控制。
(3)電磁制動一般在SV OFF后啟動,否則可能造成放大器過載。 動態制動器一般在SV OFF或主回路斷電后啟動,否則可能造成動態制動電阻過熱。
三菱伺服電機的幾種制動方式基本知識掌握后我們選擇配件時注意事項
(1)有些系統如傳送裝置,升降裝置等要求伺服電機能盡快停車。而在故障、急停、這時需選用動態制動器動態制動器的選擇要依據負載的輕重,電機的工作速度等。
(2)有些系統要維持機械裝置的靜止位置需電機提供較大的輸出轉矩且停止的時間較長,如果使用伺服的自鎖功能往往會造成電機過熱或放大器過載。這種情況就要選擇帶電磁制動的電機。
(3)三菱的伺服器都有內置的再生制動單元,但當再生制動較頻繁時可能引起直流母線電壓過高,這時需另配再生制動電阻。再生制動電阻是否需要另配,配多大的再生制動電阻可參照樣本的使用說明。需要注意的是樣本列表上的制動次數是電機在空載時的數據。
現在伺服電機不僅有上述功能,有時我們需要更高精度的設備。所謂精準,是指通過伺服驅動后所達到執行效果和目標設定的一致程度高,控制精密性好。要達成這樣的結果需要在執行裝置(電機)和驅動裝置(驅動器)上做到針對性地設計和制造。 首先,間隙誤差被消除。其次,高解析度和高定位精度。第三,高剛性,結構緊湊,使用效率高。
在應用上,三菱伺服電機產品也是處于最先進地位,涉及領域有不干膠印刷機行業、LCD生產線、DVD/CVD生產設備、IC檢測設備、半導體制造設備、電子制造設備等產業機械的多個領域。
智能化是指伺服產品可以做智能地驅動和控制。驅動器的驅動能力、控制效果、編程再開發性以及和上位控制系統信息通訊開放程度是衡量該驅動產品智能化的基本指標。從模擬式的可控硅驅動電路搭接的簡易模塊到現在全數字式的交流驅動器,短短十幾年的時間驅動器的革新從未停下腳步。
智能化的伺服電機會隨著時間的推移,更多的出現在我們的視野中,工廠生產越智能化,節約的人力成本越多,生產的效率也會更高,為人們提供更舒適的生活。
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三菱變頻器Z系列/A200系列這兩個系列已經停產了,但有些公司購買后一直還在用。使用時間久了,就較容易出現一些故障,常見故障有“OC”、“ERR”等。對“OC”,維修時需注意驅動波形是否標準,功率模塊是否損壞。另外,由陶瓷封裝的厚膜電路須格外注意。“ERR“為欠壓故障,實際電壓過低及電壓檢測電路或接線問題引起。這些問題留心一下就很好解決,千萬不能因為小問題引發大的問題。
三菱變頻器另三大系列A500/E500/F500變頻器,該三大系列變頻器是三菱目前保有量最大的變頻器,但A500/F500系列變頻器于2005年開始停產,被F700、A700所替代。A500系列常見故障有“ET”、“UV”等,其主要故障在整流回路及開關電源上。當然,功率模塊的損壞也是較常見的。此時,需多加注意驅動電路。維修中,“E7”、“E6”報警,則大部分是程序存儲芯片的故障。碰到這樣的問題也不用急,可以找三菱代理商咨詢,若三菱代理商的技術人員不能給出很好的解決方案,也可以撥打三菱機電公司的售后維護電話。
三菱變頻器幾大系列產品維修比較少的是,F700/A700系列變頻器,因該系列變頻器推出市場時間不長,典型故障不太突出,各方面功能和性能都比較先進,穩定性也比較好。基本損壞如“UV”、“E7”等亦有出現過。但這些都是一些很好處理的問題,出現過一次下次就知道怎么做比較好。
三菱變頻器故障時顯示OH:這是散熱片過熱,變頻器散熱片的溫度超過了L8-02的設定值。溫度太高誰都會受不了,這時我們應該要降降溫了。排除故障也很簡單:首先檢查將變頻器電源送上,觀察散熱風機是否正常運行,如果風機不運行,那么就是風機損壞導致。其次如果風機運行正常,那么就要檢查電源卡(驅動卡)上的溫度檢查回路工作是否正常。
不管出現什么問題,總是會有人懂怎么處理,最好是自己可以把三菱變頻器一些常見問題弄明白,再出問題時也不至于沒頭緒。
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在使用三菱伺服電機過程中,有時會出現AL50報警,熟悉工控產品朋友就知道這是伺服電機負載過重產生的報警,是我們常會遇到的情況。一位工控朋友在使用三菱伺服電機驅動器顯示AL50,產生過載的原因有好幾個方面,一是可能你的參數設置的太大,超過伺服電機所能承受的載荷,因此我們可以試著把參數值設小一點,完成這步后再試試伺服電機是否運轉正常。二是有可能你的伺服電機在運行時,行程超過了機械限位,也就是說現在伺服電機被機械所擋,電機無法復位,導致過載,這時你就要把阻礙電機運行的機械拆掉。使電機能復位,再裝上機械。這是個很好處理的事情,我們用肉眼看看電機運行就知道了。三是有可能是電路方面的故障,電路方面的故障也能心急,先保持冷靜的頭腦,一點點分析問題有可能是出在什么地方。從頭把電路清查一遍,嘗試不同的方式來解決問題。
三菱伺服電機用了一段時間后經常報AL50故障電機經常抖動,換一新電機故障消除,不知道什么原因?嘗試很多方法都沒辦法解決,換一個新的就好了,但公司往往考慮成本問題,而且伺服電機也沒弄清問題倒底出在哪里,怕換個新的再出問題也不知道怎么辦。想先弄明白伺服電機能不能修好。
碰到這個問題,朋友也給出過這樣的建議。也不一定要換電機,先可以把舊電機參數記錄下,然后把舊電機所有參數恢復出廠,然后慢慢調到理想狀態看看。總之,老是換電機恐怕不是解決辦法,三菱伺服電機也是一個硬品牌,不會輕易出毛病的。
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在使用三菱伺服電機時也常會碰到一些問題,如三菱伺服電機hc-kfs23怎樣回原點?工程師是想此電機斷電后,我人為轉動絲桿到任何位置,再上電。伺服電機仍可準確找到原點位置,沒有任何外部原電接近開關。要實現這個功能,大家給出的建議是,要使用絕對位置系統,它會記得我們的絕對原點位置。但要求在驅動器里裝鋰電池,來保存位置數據。如果沒有電池保證供電,伺服電機沒有電源,也就沒辦法記住原點的位置,三菱伺服電機怎樣回原點解決辦法要看具體原因。
有時我們會遇到更麻煩的問題,三菱伺服電機怎樣回原點,一位工程師用了一套三菱伺服系統(FX-2N的PLC,FX2N-1PG,MR-E私服,三菱HC-KF電機),使用時候,按照說明編寫程序開機找原點,出現的問題是,到了原點感應器后,1PG立即反向運行不停止,直到驅動器報警,到極限感應器也不停止。這問題得好好分析一下,只有理清思路才能解決問題。
三菱伺服電機怎樣回原點這個問題,感覺應該是在轉動的過程中,沒有找到零點的脈沖。到極限也不停止,一個要看你極限開關的信號進入系統有沒有,系統有沒有檢測到,還要看你編程對不對,編程時我們有時因為一個小小的細節沒注意,當它反應出來時就會是個大問題,我們寫程序時一定要仔細檢查兩遍。不要等到后面出了問題再到處找原因,三菱伺服電機怎樣回原點這個問題是不復雜的。
程序執行原點回位后,接受到了PGO信號后,1PG立即輸出反向脈沖。一直運轉,到了極限感應器不停止,程序接收到極限感應器信號了,但是1PG的信號沒有清0,一直有回原點的反向輸出,驅動器報警了還在輸出。
三菱伺服電機位置控制有兩種方式,一種是相對位置的控制方式,只要將下一步位置和當前位置作比較就會知道。另一種是絕對位置的控制方式,一直和零點位置作比較。這兩種方式都熟悉了后,碰到三菱伺服電機怎樣回原點這樣的問題,我們得先了解清楚自己使用的伺服電機到底是什么功能的。
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我公司的同事帶來一臺三菱FX系列的PLC,型號為FX1S-20MT-D。那么就先說說這個型號所表示的含義吧!
“FX1S”是三菱PLC的一個系列名稱,其特點是小型緊湊。這也是三菱很早以前的產品了,FX1N、FX2N都已停產了,現在都用FX3U了,也就是第三代產品了。不過對以前的老產品還是情有獨鐘,花了些精力整理了點資料,有不妥之處還望高人指正。
“20”是PLC的輸入輸出合計點數,FX1S-20MT-D這款PLC有12個輸入點(X0-X7/X10-X13),8個輸出點(Y0-Y7),共計20個點。
“M”表示基本單元。
“T”表示PLC的輸出形式為晶體管輸出型。除了晶體管輸出型外,還有繼電器輸出型和晶閘管輸出型。看到這里,我就開始想了,這晶體管輸出型有什么特點呢?晶體管輸出型的特點是:開關速度快、壽命長、耐壓比較小即過載能力稍差,驅動負載一般要加小型繼電器(且是直流負載),一般用在精確控制和開關頻率較高的場合。
“D”表示“DC電源,漏型輸入,漏型輸出”。這里不禁要問,“漏型?”何謂漏型?對于DC型輸入/輸出回路有時只允許一種電流方向,晶體管輸出也是如此。當連接外部設備時,就需要考慮極性的問題。與漏型相對的是源型,“漏型輸入”是指輸入端接低電平,“源型輸入”是指輸入端接高電平。“漏型輸出”是指輸出端輸出低電平,“源型輸出”是指輸出端輸出高電平。如果接光電開關或是接近開關的時候,就需注意了,光電開關和接近開關有些是需要區分NPN和PNP型的,對于漏型輸入的選擇NPN型,源型輸入的選擇PNP型。
對于我已經學習過PLC,也已經接觸過了,當手里有臺PLC的時候,首先做想做的不是再找出書本來溫習,而是要實際上傳和下載程序試一試,著急于動手啦!
在三菱官方網站下載了一個編程軟件,名為GX-Works2,軟件已經具備了。然后就是硬件了,由于PLC的電源是直流24V,所以需要一臺開關電源,編程電纜往電腦上連接的接口是RS232的串口,我的電腦上沒有,于是找了一根RS232轉USB的轉換接口,需要安裝驅動,在其官網上下載了一個轉換接口的驅動,安裝上。然后就可以進行電腦與PLC之間的連接了。各方面工作做好后,我一步步實現了這次操作,試用了后覺得三菱PLC性能是挺靠譜的,怎么說也是這么多年的老牌子了。
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1 .在用途上:交流異步電機用于機械拖動;三菱交流伺服電機在自動控制系統中的作用是將電信號轉換為軸上的角度位移或角速度。
2.在結構上:a.交流異步電機的定子繞組為均布,交流伺服電機的定子繞組多制成兩相兩相繞組在空間相差90度電角度(單項異步電機為:180度)
b. 交流伺服電機的轉子有籠型和非磁性杯形兩種:籠型轉子的結構與一般籠型異步電機轉子相同。非磁性杯形轉子與杯形轉子異步測速電機轉子相似。
3.工作原理: 異步電機::繞組通電產生磁場,轉子受感應磁場旋轉。
三菱交流伺服電機:控制繞組加入電信號,電機旋轉,改變加在控制繞組上的電壓的大小,就破壞了對稱狀態,電機轉速迅速下降,除去信號電壓,電機立即停止,從而實現由電信號到軸上的角度位移或角速度的轉變。
接下來我們再詳細從幾個方面,介紹交流異步電機和交流伺服電機的區別。步進電機是一種離散運動的裝置,它和現代數字控制技術有著本質的聯系。在目前國內的數字控制系統中,步進電機的應用十分廣泛。隨著全數字式交流伺服系統的出現,交流伺服電機也越來越多地應用于數字控制系統中。為了適應數字控制的發展趨勢,運動控制系統中大多采用步進電機或全數字式交流伺服電機作為執行電動機。雖然兩者在控制方式上相似(脈沖串和方向信號),但在使用性能和應用場合上存在著較大的差異。三菱公司生產的電機在國內外口碑都很好,很多用戶都選用三菱伺服電機,但現在市場上賣家太多,我們很多買家分不清哪家是正規公司。我們想要買到正品三菱伺服電機,最好選擇三菱代理商購買,這樣品質和售后都會有保障。現就二者的使用性能作一比較。
一、控制精度不同
兩相混合式步進電機步距角一般為3.6°、 1.8°,五相混合式步進電機步距角一般為0.72 °、0.36°。也有一些高性能的步進電機步距角更小。如四通公司生產的一種用于慢走絲機床的步進電機,其步距角為0.09°;德國百格拉公司(BERGER LAHR)生產的三相混合式步進電機其步距角可通過撥碼開關設置為1.8°、0.9°、0.72°、0.36°、0.18°、0.09°、0.072°、0.036°,兼容了兩相和五相混合式步進電機的步距角。
交流伺服電機的控制精度由電機軸后端的旋轉編碼器保證。以松下全數字式交流伺服電機為例,對于帶標準2500線編碼器的電機而言,由于驅動器內部采用了四倍頻技術,其脈沖當量為360°/10000=0.036°。對于帶17位編碼器的電機而言,驅動器每接收217=131072個脈沖電機轉一圈,即其脈沖當量為360°/131072=9.89秒。是步距角為1.8°的步進電機的脈沖當量的1/655。
二、低頻特性不同
步進電機在低速時易出現低頻振動現象。振動頻率與負載情況和驅動器性能有關,一般認為振動頻率為電機空載起跳頻率的一半。這種由步進電機的工作原理所決定的低頻振動現象對于機器的正常運轉非常不利。當步進電機工作在低速時,一般應采用阻尼技術來克服低頻振動現象,比如在電機上加阻尼器,或驅動器上采用細分技術等。
交流伺服電機運轉非常平穩,即使在低速時也不會出現振動現象。交流伺服系統具有共振抑制功能,可涵蓋機械的剛性不足,并且系統內部具有頻率解析機能(FFT),可檢測出機械的共振點,便于系統調整。
三、矩頻特性不同
步進電機的輸出力矩隨轉速升高而下降,且在較高轉速時會急劇下降,所以其最高工作轉速一般在300~600RPM。交流伺服電機為恒力矩輸出,即在其額定轉速(一般為2000RPM或3000RPM)以內,都能輸出額定轉矩,在額定轉速以上為恒功率輸出。
四、過載能力不同
步進電機一般不具有過載能力。交流伺服電機具有較強的過載能力。以三菱交流伺服系統為例,它具有速度過載和轉矩過載能力。其最大轉矩為額定轉矩的三倍,可用于克服慣性負載在啟動瞬間的慣性力矩。步進電機因為沒有這種過載能力,在選型時為了克服這種慣性力矩,往往需要選取較大轉矩的電機,而機器在正常工作期間又不需要那么大的轉矩,便出現了力矩浪費的現象。
五、運行性能不同
步進電機的控制為開環控制,啟動頻率過高或負載過大易出現丟步或堵轉的現象,停止時轉速過高易出現過沖的現象,所以為保證其控制精度,應處理好升、降速問題。交流伺服驅動系統為閉環控制,驅動器可直接對電機編碼器反饋信號進行采樣,內部構成位置環和速度環,一般不會出現步進電機的丟步或過沖的現象,控制性能更為可靠。
六、速度響應性能不同
前面從幾方面介紹了交流異步電機和交流伺服電機的區別,下面我們再來對比下它們的速度響應性能。步進電機從靜止加速到工作轉速(一般為每分鐘幾百轉)需要200~400毫秒。交流伺服系統的加速性能較好,以三菱伺服電機 400W交流伺服電機為例,從靜止加速到其額定轉速3000RPM僅需幾毫秒,可用于要求快速啟停的控制場合。
綜上所述,交流伺服系統在許多性能方面都優于步進電機。但在一些要求不高的場合也經常用步進電機來做執行電動機。所以,在控制系統的設計過程中要綜合考慮控制要求、成本等多方面的因素,選用適當的控制電機
直線異步電動機的結構主要包括定子、動子和直線運動的支撐輪三部分。為了保證在行程范圍內定子和動子之間具有良好的電磁場耦合,定子和動子的鐵心長度不等。定子可制成短定子和長定子兩種形式。由于長定子結構成本高、運行費用高,所以很少采用。直線電動機與旋轉磁場一樣,定子鐵心也是由硅鋼片疊成,表面開有齒槽;槽中嵌有三相、兩相或單相繞組;單相直線異步電動機可制成罩極式,也可通過電容移相。直線異步電動機的動子有三種形式:
(1)磁性動子 動子是由導磁材料制成(鋼板),既起磁路作用,又作為籠型動子起導電作用。
(2)非磁性動子 ,動子是由非磁性材料(銅)制成,主要起導電作用,這種形式電動機的氣隙較大,勵磁電流及損耗大。
(3)動子導磁材料表面覆蓋一層導電材料,導磁材料只作為磁路導磁作用;覆蓋導電材料作籠型繞組。
相信從以上六點介紹了交流異步電機和交流伺服電機的區別,大家腦海會有比較深的印象了。以后在工作中如果遇到要選擇這兩種電機時,也能輕而易舉做出選擇。
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三菱公司在工控領域技術一直保持領先,在國內很企業會選用三菱的產品,價格和歐美相比會有一些優勢,性能不比歐美差,但不是指所有產品,歐美產品也有它的優勢,各有千秋,最終看用戶選用哪個產品更合適。三菱伺服電機在工控領域大家比較常見,三菱伺服電機運行時抖動現象的處理方法是工控人應該了解的一個問題。上次碰到一個朋友他用三菱伺服驅動器MR-J2S-350A,驅動三菱伺服電機。在電機回零后,無任何驅動指令的情況下,電機自己抖動。另一個了解三菱伺服電機的朋友說:三菱伺服電機空載時抖動是正常的。如果不是空載情況下那肯定是有問題的,監控伺服電機的負載是不是正常,負載大也要考慮是不是機械傳動那塊引起的,再就是伺服驅動器、編碼器、動力線、編碼器線及伺服電機本身。一般情況下,參數在出廠前就調整好了的,不會有太大的問題。在以全部都排除的情況下還有抖動的,再去考慮調整增益。這是一個比較中肯的回答,三菱伺服電機運行時抖動現象可能的幾個原因:1、伺服負載過大(伺服選小了) 2、伺服剛性沒調好? 3、絲桿沒選好 。下面我們從伺服配線、伺服參數、機械系統三個方面更詳細的分析。
一、 伺服配線:
a.使用標準動力電纜,編碼器電纜,控制電纜,電纜有無破損;
b.檢查控制線附近是否存在干擾源,是否與附近的大電流動力電纜互相平行或相隔太近;
c.檢查接地端子電位是否有發生變動,切實保證接地良好。
二、伺服參數:
a.伺服增益設置太大,建議用手動或自動方式重新調整伺服參數;
b.確認速度反饋濾波器時間常數的設置,初始值為0,可嘗試增大設置值;
c.電子齒輪比設置太大,建議恢復到出廠設置;
d.伺服系統和機械系統的共振,嘗試調整陷波濾波器頻率以及幅值。
三、機械系統:
a.連接電機軸和設備系統的聯軸器發生偏移,安裝螺釘未擰緊;
b.滑輪或齒輪的咬合不良也會導致負載轉矩變動,嘗試空載運行,如果空載運行時正常則檢查機械系統的結合部分是否有異常;
c.確認負載慣量,力矩以及轉速是否過大,嘗試空載運行,如果空載運行正常,則減輕負載或更換更大容量的驅動器和電機。
通過以上介紹如果對三菱伺服電機運行時抖動現象的處理方法還不能掌握,我們可以聯系三菱電機自動化(中國)有限公司,聯系技術服務部,有更專業的技術人員為您解答。
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