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如何正确选用工业机器人电机

2018-05-25 14:04:35 阅读()

        1、工业机器人的电机如何选则?是选用伺服电机还是选用步进电机?        



        先要确定负载性质和上位控制要求;
        负载的性质就是水平还是垂直负载等,转矩、惯量、转速、精度、加减速等要求;上位控制要求就是如对端口界面和通讯方面的要求,主要控制方式是位置是什么?是转矩还是速度方式?供电电源是直流还是交流电源,或电池供电,电压范围。根据这些因素来确定电机和配用驱动器或控制器的采购型号。
        2、工业机器人怎么配用步进电机驱动器?
        答:根据电机的电流来决定,配用驱动器。如果需要低振动,可配用细分型驱动器。对于大转矩电机,尽量用高电压型驱动器,来获得高速性能。
        3、工业机器人2相和5相步进电机如何选择?
        答:2相电机价格低,但在低速的时候震动声音比较大,高速时的力矩下降的快。5相电机振动较小,高速性能好,比2相电机的速度高,可在部分场合取代伺服电机。
        4、工业机器人什么时候选用直流伺服系统,和交流伺服的差异在哪?
        答:工业机器人直流伺服电机分为有刷电机和无刷电机。
        有刷电机成本低,结构简单,调速范围宽,控制容易,,维护方便,产生电磁干扰,对环境有要求。因此它可以用于侧重成本的普通工业。
        无刷电机体积小,出力大,响应快,速度高,转动平滑,控制复杂,容易实现智能化,其电子换相方式灵活,可以方波换相或正弦波换相。电机不用维护,效率很高,运行温度低,电磁辐射很小,长寿命,可用于各种环境下作业。
        交流伺服电机也属于无刷电机,分为同步电机和异步电机,目前运动控制中一般都用同步电机,它可以做到很大的功率范围。
        5、工业机器人使用电机时要注意的事项有哪些?
        答:1)电源电压是否合适,过压很可能造成驱动模块的损坏;驱动控制器上的电机型号或电流设定值是否合适,开始时不要太大;
        2)控制信号线接牢靠,工业现场最好要考虑屏蔽问题;
        3)开始只连成最基本的系统,运行良好后,再逐步连接。
        4)一定要搞清楚接地方法。
        5)开始运行的半小时内要密切观察电机的状态。
        6、工业机器人步进电机启动运行时不稳定怎么回事?
        答 从以下几方面考虑;
        1)电机力矩能否带动负载?我们推荐选型时要选用力矩比实际需要大50%~100%的电机,因为步进电机不能过负载运行,哪怕是瞬间,都会造成失步。
        2)上位控制器来的输入走步脉冲的电流一般要>10mA,输入的频率怎么样?过高的话导致接收不到,如果上位控制器的输出电路是CMOS电路,那么也要选用CMOS输入型的驱动器。
        3)最好从电机规定的启动频率内开始加速到设定频率。禁止过高。
        4)电机必须固定好了在进行调试。
        5)对于5相电机来说,相位接错,电机也不能正常工作。
        7、通过通讯方式直接控制工业机器人伺服电机,可以吗?
        如果要求快速的响应控制参数,最好用伺服运动控制卡,一般它上面有DSP和高速度的逻辑处理电路,以实现高速高精度的运动控制。
        8、用开关电源给工业机器人步进和直流电机系统供电可不可以?
一般最好不要,因为,电机工作时是大型负载,会对电源端形成瞬间的高压。有时可能造成开关电源和驱动器的损坏。
        9、想用±10V或4~20mA的直流电压来控制工业机器人步进电机,可以吗?
可以,但需要另外的转换模块。
       10、有一个的伺服电机带编码器反馈,可否用只带测速机口的伺服驱动器控制?
可以,需要配一个编码器转测速机信号模块。
       11、工业机器人伺服电机的码盘可以拆开吗?
禁止拆开,因为码盘内的石英片很容易破裂,且进入灰尘后,寿命和精度都将无法保证,需要专业人员检修。
       12、工业机器人步进电机和伺服电机可以拆开检修或改装吗?
不要,最好让厂家去做,拆开后没有专业设备很难安装回原样,电机的转子定子间的间隙无法保证。磁钢材料的性能被破坏,甚至造成失磁,电机力矩就会大大下降。
       13、伺服控制器能够感知外部负载的变化吗?
如果遇到设定阻力时停止、返回或保持一定的推力跟进。
       14、可以将国产的电机和国外优质的电机或配用吗?
原则上是可以的,但是要搞清楚电机的基本技术参数后才能配用,否则会大大降低应有的效果,影响长期运行和寿命。可以先向供应商咨询后再做决定。
       15、工业机器人使用大于额定电压值的电源电压驱动电机安全吗?
        正常来说这不是问题,只要电机在所设定的速度和电流极限值内运行。因为电机速度与电机线电压成正比,因此选择某种电源电压不会引起过速,但是可能会发生驱动器等故障问题。
事实上,如果你能在你设计的装置中让电机跑地比较慢的话,这是很好的。以较低的电压运行会使得电刷运转反弹较少,而且电刷/换向器磨损小,比较低的电流消耗和比较长的电机寿命。另一方面,如果电机大小的限制和性能的要求需要额外的转矩及速度,过度驱动电机也是可以的。



       16、如何选择适当的供电电源?
推荐选择电源电压值比最大所需的电压高10%-50%。为确定合适的供电电流,需要计算此应用所有的功率需求,再增加5%。按I=P/V公式计算就可可得到所需电流值。
       17、工业机器人驱动器和系统如何接地?
       a.如果在交流电源和驱动器直流总线(如变压器)之间没有设置隔离的话,不要将直流总线的非隔离端口或非隔 离信号的地接大地,这可能会导致设备损坏和人员伤害。
       b.在多数伺服系统中,所有的公共地和大地在信号端是接在一起的。多种连接大地方式产生的地回路很容易受噪音影响而在不同的参考点上产生流。
       c.为了保持命令参考电压的恒定,要将驱动器的信号地接到控制器的信号地。它也会接到外部电源的地,这将影响到控制器和驱动器的正常工作。
       d.屏蔽层接地是比较困难的,有几种方法。正确的屏蔽接地处是在其电路内部的参考电位点上。这个点取决于噪声源和接收是否同时接地,或者浮空。要确保屏蔽层在同一个点接地使得地电流不会流过屏蔽层。
       18、工业机器人减速器为什么不能和电机正好相配在标准转矩点?
        如果考虑到电机产生的经过减速器的最大连续转矩,许多减速比会远远超过减速器的转矩等级。如果我们要设计每个减速器来匹配满转矩,减速器的内部齿轮会有太多组合。这样会使得产品价格高,也违反了产品的“高性能、小体积”原则。
 

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