《智能产线的装调》课件-任务2 - 2.3.5

任务二

手机MIC纱网精密贴合流水线的电气组装任务二手机MIC纱网精密贴合流水线的电气组装环节三信息搜集§2.3.5电机的认知电动机（Motor）是把电能转换成机械能的一种设备，如图2-24所示。它是利用通电线圈（也就是定子绕组）产生旋转磁场并作用于转子（如鼠笼式闭合铝框）形成磁电动力旋转扭矩。电动机按使用电源不同分为直流电动机和交流电动机，电力系统中的电动机大部分是交流电机，根据电机定子磁场转速与转子旋转转速是否同步，可以分为同步电机或者是异步电机。任务二手机MIC纱网精密贴合流水线的电气组装环节三信息搜集§2.3.5电机的认知电动机（Motor）是把电能转换成机械能的一种设备。它是利用通电线圈（也就是定子绕组）产生旋转磁场并作用于转子（如鼠笼式闭合铝框）形成磁电动力旋转扭矩。电动机按使用电源不同分为直流电动机和交流电动机，电力系统中的电动机大部分是交流电机，可以是同步电机或者是异步电机（电机定子磁场转速与转子旋转转速不保持同步速）。电动机主要由定子与转子组成，通电导线在磁场中受力运动的方向跟电流方向和磁感线（磁场方向）方向有关。电动机工作原理是磁场对电流受力的作用，使电动机转动。在非标自动化设计中最常用的电机有变频调速电机、步进电机和伺服电机。任务二手机MIC纱网精密贴合流水线的电气组装环节三信息搜集§2.3.5电机的认知一、变频调速电机变频调速电机主要应用于物料的输送，因为其对精度要求低，并且通常只考虑速度大小和电机的正反转，因此用途十分广泛。变频调速电机简称变频电机，是变频器驱动的电动机的统称。变频调速目前已经成为主流的调速方案，可广泛应用于各行各业无级变速传动。电机可以在调速器的驱动下实现不同的转速与扭矩，以适应负载的需求变化。变频调速的工作原理如何通过调节电机的频率就可以改变电机的速度，首先需要知道电机速度的计算公式：n=60*f/p*（1-s）其中，n为转速，f为频率、p为极对数、s为转差率，通常电机的极对数是固定不变的，转差率通常也是固定参数，因此，只改变频率的大小就可以改变电机的转速。任务二手机MIC纱网精密贴合流水线的电气组装环节三信息搜集§2.3.5电机的认知二、步进电机步进电机是一种将电脉冲信号转换成相应角位移或线位移的电动机。每输入一个脉冲信号，转子就转动一个角度或前进一步，其输出的角位移或线位移与输入的脉冲数成正比，转速与脉冲频率成正比。因此，步进电动机又称脉冲电动机。1、步进电机的分类：（1）按励磁方式分为磁阻式、永磁式、混磁式。（2）按相数可分为单相、两相、三相、多相。（3）按控制方式分为开环控制系统、闭环控制系统、半闭环控制系统。半闭环控制系统在实际应用中一般归类于开环或闭环系统中。2、步进电机的运行特点：（1）在空载的情况下：静止-加速-匀速-减速-静止（2）在有负载的情况下：控制方式为开环控制时，静止-加速-匀速-减速-丢步-停止（3）控制方式为闭环控制时，静止-加速-匀速-减速-丢步-位置调整-停止可以看出在有负载的情况下，闭环控制比开环控制多了位置调整，使得步进电机的位置控制更加精确。任务二手机MIC纱网精密贴合流水线的电气组装环节三信息搜集§2.3.5电机的认知3、步进驱动器的接线：以两相的步进电机为例，如图2.25所示。步进电机的运行是靠接收脉冲信号，根据脉冲信号的多少，乘以一个脉冲信号运动的距离来进行位置的控制，因此，端子PUL+接脉冲信号的输出，进而控制步进电机移动的距离。由于电机的运动是往返运动，存在正反转，因此，端子DIR+接方向信号输出，通过控制脉冲输出的正负，来控制电机的正反转。使能信号是确定步进电机是否处于励磁状态，通常来讲，使能信号断开，步进电机处于无励磁状态，电机可以手动旋转；使能信号断开，步进电机处于无励磁状态，电机可以手动旋转；使能信号导通，步进电机处于励磁状态，电机无法手动旋转。如果步进电机所带负载要垂直运动，此时一定要选择带刹车的步进电机，确保在电机断电时，可以进行刹车保持，使得负载不会在重力的作用下竖直下滑。任务二手机MIC纱网精密贴合流水线的电气组装环节三信息搜集§2.3.5电机的认知三、伺服电机伺服电机是指在伺服系统中控制机械元件运转的电动机。可以控制速度，位置精度非常准确，可以将电压信号转化为转矩和转速以驱动控制对象。如图2.26所示。任务二手机MIC纱网精密贴合流水线的电气组装环节三信息搜集§2.3.5电机的认知伺服电机在自动控制系统中用作执行元件，可把所收到的电信号转换成电动机轴上的角位移或角速度输出。分为直流和交流伺服电动机两大类，其主要特点是，当信号电压为零时无自转现象，转速随着转矩的增加而匀速下降。1、伺服电机的组成：伺服电机有定子、转子以及编码器三部分组成。其中定子和转子的工作原理与步进电机相同，通过产生磁场，使得电机发生转动。这里重点介绍一下编码器的工作原理。任务二手机MIC纱网精密贴合流水线的电气组装环节三信息搜集§2.3.5电机的认知2、编码器按照结构分为线性编码器和旋转编码器；按工作原理分为：（1）增量式编码器增量式编码器如图2.27所示，主要应用于测速和定位，不能记录自己的位置，因此断电重启后需要重新找原点。任务二手机MIC纱网精密贴合流水线的电气组装环节三信息搜集§2.3.5电机的认知（2）绝对式编码器绝对式编码器如图2.28所示，可以记录自己的位置，通常用于机械臂和定位精度高的场境中，由于它本身可以记录自己位置，因此断电重启后不需要找原点。任务二手机MIC纱网精密贴合流水线的电气组装环节三信息搜集§2.3.5电机的认知通常情况下，控制系统是无法直接控制伺服电机运行，而是需要通过伺服驱动器，由伺服驱动器发出信号来控制伺服电机。伺服驱动器又叫伺服控制器、伺服放大器，是用来控制伺服电机的一种控制器，其作用类似于变频器作用于普通交流马达，属于伺服系统的一部分，主要应用于高精度的定位系统，如图2.29所示。一般是通过位置、速度和力矩三种方式对伺服马达进行控制，实现高精度的传动系统定位。任务二手机MIC纱网精密贴合流水线的电气组装环节三信息搜集§2.3.5电机的认知3、伺服驱动器的控制方式通常由以下几种：（1）反馈补偿型开环控制开环系统的精度较低，这是由于伺服驱动器的步距误差、起停误差、机械系统的误差都会直接影响到定位精度。应采用补偿型进行改进，这种系统且有开环与闭环两者的优点，即具有开环的稳定性和闭环的精确性。不会因为机床的谐振频率、爬行、失动等引起系统振荡。反馈补偿型开环控制不需要间隙补偿和螺距补偿。（2）折叠闭环控制由于开环控制的精度不能很好地满足机床的要求，为了提高伺服驱动器的控制精度，最根本的办法是采用闭环控制方式。即不但有前身控制通道，而且有检测输出的反馈通道，指令信号与反馈信号比较后得到偏差信号，形成以偏差控制的闭环控制系统。任务二手机MIC纱网精密贴合流水线的电气组装环节三信息搜集§2.3.5电机的认知4、伺服驱动器的接线以台达ASDA-A2_220V伺服控制器为例，如图2.30所示：任务二手机MIC纱网精密贴合流水线的电气组装环节三信息搜集§2.3.5电机的认知其中CN1—CN7具体功能说明如表2.1所示表2.1CN1—CN7端口功能说明表任务二手机MIC纱网精密贴合流水线的电气组装环节三信息搜集§2.3.5电机的认知5、安装时注意事项：（1）检查R、S、T与L1C、L2C的电源和接线是否正确。输入正确电压，以免造成驱动器损坏及引发危险。（2）确认伺服马达输出U、V、W端子相序接线是否正确，否則可能造成马达运转异常。（3）使用外部回生电阻时，需将P、D端开路、外部回生电阻应接于P、C端；若使用内部回生电阻时，則需将P、D端短路且P、C端开路。（4）异常报警或紧急停止时，利用ALARM或是WARN输出将电磁接触器(MC)断电，以切断伺服驱动器电源。任务二手机MIC纱网精密贴合流水线的电气组装环节三信息搜集§2.3.5电机的认知此类型的伺服电机的正反转是靠调整输入速度命令时，输入参数的正负来确定正反转的，如表2.2所示。表2.2伺服驱动器速度设定参数其中0表示开关状态为开路（OFF）；1表示开关状态为导通（ON）。举例：参数P1-09设定值为3000参数P1-10设定值为1000参数P1-11设定值为-3000任务二手机MIC纱网精密贴合流水线的电气组装环节三信息搜集§2.3.5电机的认知6、设定步骤：（1）将数位输入DI1导通，伺服启动；（