微型步进电机过载保护(微型步进电机过载保护原理)

海潮机械 2023-01-14 14:53 编辑:admin 299阅读

1. 微型步进电机过载保护原理

惯性是物体运动的固有规律,不能消除,只能掌握惯性的规律,克服惯性带来的负面影响,由于步进电机的力矩有限,过载就会失步,对于大惯性的负载,可采取的措施有: 1.选择有足够力矩的步进电机。

2.起动步进电机要逐步加速,停止步进电机要逐步减速。3.必要时,在电机与负载之间加弹性,缓冲连接。4.必要时,采用闭环系统。

2. 步进电机有过载保护吗

步进电机是将电脉冲信号转变为角位移或线位移的开环控制元步进电机件,在非超载的情况下,电机的转速、停止的位置只取决于脉冲信号的频率和脉冲个数,而不受负载变化的影响,当步进驱动器接收到一个脉冲信号,它就驱动步进电机安设定的方向转动一个固定的角度,称为“步距角”,它的旋转是以固定的角度一步一步运行的。可以通过控制脉冲个数来控制角位移量,从而达到准确定位的目的,同时可以通过控制脉冲频率来控制电机转动的速度和加速度,从而达到高速的目的。 伺服电机又称执行电机,在自动控制系统中,用作执行元件,把收到的电信号转换成电机轴上的角位移或角速度输出。伺服电机内部的转子是永磁铁,驱动器控制的U/V/W三相电形成电磁场,转子在此磁场的作用下转动,同时电机自带的编码器反馈信号给驱动器,驱动器根据反馈值与目标值进行比较,调整转子转动的角度。伺服电机的精度决定于编码器的精度(线数)也就是说伺服电机本身具备发出脉冲的功能,它每旋转一个角度,都会发出对应数量的脉冲,这样伺服驱动器和伺服电机编码器的脉冲形成了呼应,所以它是闭环控制,步进电机是开环控制。 步进电机和伺服电机的区别在于:

1、控制精度不同。步进电机的相数和拍数越多,它的精确度就越高,伺服电机取块于自带的编码器,编码器的刻度越多,精度就越高。

2、控制方式不同;一个是开环控制,一个是闭环控制。

3、低频特性不同;步进电机在低速时易出现低频振动现象,当它工作在低速时一般采用阻尼技术或细分技术来克服低频振动现象,伺服电机运转非常平稳,即使在低速时也不会出现振动现象。交流伺服系统具有共振抑制功能,可涵盖机械的刚性不足,并且系统内部具有频率解析机能(FFT),可检测出机械的共振点便于系统调整。

4、矩频特性不同;步进电机的输出力矩会随转速升高而下降,交流伺服电机为恒力矩输出,5、过载能力不同;步进电机一般不具有过载能力,而交流电机具有较强的过载能力。6、运行性能不同;步进电机的控制为开环控制,启动频率过高或负载过大易丢步或堵转的现象,停止时转速过高易出现过冲现象,交流伺服驱动系统为闭环控制,驱动器可直接对电机编码器反馈信号进行采样,内部构成位置环和速度环,一般不会出现步进电机的丢步或过冲的现象,控制性能更为可靠。7、速度响应性能不同;步进电机从静止加速到工作转速需要上百毫秒,而交流伺服系统的加速性能较好,一般只需几毫秒,可用于要求快速启停的控制场合。 综上所述,交流伺服系统在许多性能方面都优于步进电机,但是价格比就不一样了。

3. 电动机过载保护原理

1.相序保护

具有相序保护功能的保护器,当其电源侧的电压相位顺序与设定的顺序一致时,保护器应不动作。当保护器检测到电动机的相序接错时,电动机应不能起动。

2.欠压保护

电压过低会引起电动机转速降低,甚至停止运行,当电动机运行电压下降至设定的欠电压保护范围时,保护器按设定的要求进行保护,在动作(延时)设定时间内动作或在报警时间内报警,以避免重要的生产工艺造成混乱,严重 影响生产。

3.过压保护

电压过高会引起电动机绝缘程度损伤,当电动机运行电压超过设定的保护电压时保护器按设定的要求进行保护,在动作(延时)设定时间内动作或在报警时间内报警,以保证电动机设备安全。

4.过载保护

当电动机在过负载故障下,长时间超过其额定电流运行时,会导致电动机过热,绝缘降低而烧毁,保护器根据电动机的发热特性,计算电动机的热容量,模拟电动机发热特性对电动机进行保护,过载保护不同脱扣级别对应的特征

5.欠载保护

当电动机所带负载为泵式负载时,电动机空载或欠载运转会产生危害,保护器提供欠载保护,当三相的平均电流与额定电流的百分比低于设定值时,保护器应在动作(延时)设定时间内动作或在报警时间内报警。

6.接地/漏电保护

保护器同时具备接地保护和漏电保护功能。接地保护电流信号取于内部电流互感器的矢量和,用于保护相线对电动机金属外壳的短路保护,保护器可通过增加漏电互感器,检测出30mA~50mA的故障电流,主要用于非直接接地的 保护,以保证人身安全。

7.外部故障保护

当保护器检测到有外部故障出现,外部故障开关量输入与保护器定义的开关量输入状态不一致时,保护器按照设定的要求保护,确保电动机设备安全。

8.起动超时保护

在电动机起动过程中,保护器只具有断相(不平衡),接地/漏电等保护功能,其余保护功能不起作用,在起动结束后,所有保护功能(按用户设定)均自动投入,当电动机起动时间超过用户设定的起动时间,电流还大于额定电流1.1倍时,保护器按照设定的要求保护,在动作(延时)设定时间内发出停车命令,停止电机运行。

9.欠功率保护

电动机由于传动装置损坏,失去机械输出能力,欠载运行时,电动机功率因数较低,但电动机电流很大,大量消耗系统的无功,当负载功率与额定功率的百分比低于设定动作值时,保护器在动作(延时)设定时间内动作或在报警时间内报警。

10.过热保护

过热保护采用数学方法建立电动机的发热模型,从原理上解决了低压电动机的热保护问题。

11.断相(不平衡)保护

断相(不平衡)故障运行时电动机的危害很大,当电动机发生断相或三相电流严重不平衡时,如不平衡率达到保护设定值时,保护器按照设定的要求保护,发出停车或报警指令,使电动机的运行更加安全。

12.堵转/阻塞保护

电动机在起动时或运行过程中,如果由于负荷过大或自身机械原因,造成电时机轴被卡住,而未及时解除故障,将造成电机过热,绝缘降低而烧毁电机,堵转保护适用于电动机起动发生此类故障进行保护,阻塞保护适用于电动机运行过程中发生此类故障时进行保护,当电流达到动作设定电流时,保护器应在动作(延时)设定时间内动作或在报警时间内报警

4. 三相异步电动机过载保护原理

控制线路中短路,过载,失,欠压保护等功能是通过断路器自身具备的功能来实现的。即电路中设置断路器后,按照定值保护计算表中的数值,设定即可。但过、失电压保护数值,厂家已做好,不需要自己调整。

1、短路是指三相电路中发生三相短路,其保护就是在短路时,最大的短路电流到来之前,切断电路。三相短路是电路中危害最大的事故。

2、过载是指通过三相电路中的电流,在一段时间内几倍于线路的计算电流,为过载电流。过载保护是在规定的时间内将过载电流切断。

3、任何电路,长时间过电压,将损坏电器的绝缘,继而导致短路,损坏电器。长时间欠电压将导致接触器、继电器元件和电动机不能正常工作。因此出现过、欠电压时,超过一定的量时,线圈动作切断电路,保护电路、元器件和电动机。

5. 微型步进电机过载保护原理图解

1.看电机是否过载,电源电压是否正常、电流是否超过额定值;

2.看电机的散热是否正常;

3.如果上边都正常,看电机的绝缘等级,不超过设计值也正常

绝缘等级 A级/E级/B级/F级/H级

最高允许温度(℃)105/120/130/155/180

绕组温升限值(K)60/75/80/100/125

6. 步进电机过载会报警吗

1、矩频特性不同;步进电机的输出力矩会随转速升高而下降,交流伺服电机为恒力矩输出。

2、过载能力不同;步进电机一般不具有过载能力,而交流电机具有较强的过载能力。

3、速度响应性能不同;步进电机从静止加速到工作转速需要上百毫秒,而交流伺服系统的加速性能较好,一般只需几毫秒,可用于要求快速启停的控制场合。

4、低频特性不同;步进电机在低速时易出现低频振动现象,当它工作在低速时一般采用阻尼技术或细分技术来克服低频振动现象,伺服电机运转非常平稳,即使在低速时也不会出现振动现象。

5、运行性能不同;步进电机的控制为开环控制,启动频率过高或负载过大易丢步或堵转的现象,停止时转速过高易出现过冲现象,交流伺服驱动系统为闭环控制,驱动器可直接对电机编码器反馈信号进行采样,内部构成位置环和速度环,一般不会出现步进电机的丢步或过冲的现象,控制性能更为可靠。