詳解導(dǎo)致步進(jìn)德國SEW電機不準(zhǔn)的原因
大家都知道步進(jìn)德國SEW電機開環(huán)控制系統(tǒng)操作起來會更方便，而且價格也更低廉，所以在國內(nèi)基本上都是采用以開環(huán)控制反應(yīng)式步進(jìn)電機為主。雖然步進(jìn)電機應(yīng)用廣泛，但其并不能如同普通的交(直)流電機在常規(guī)條件下使用，且從起點到終點的運行速度在理論狀況下，在電機的極限起動頻率大于運行的速度時，電機可按要求運行，并可達(dá)到預(yù)期的運行速度。
德國SEW電機運行行程結(jié)束時，也能立即發(fā)出可以實現(xiàn)停止功能的脈沖，并使電機停止運行。
但實際情況是，步進(jìn)電機能實現(xiàn)的極限起動預(yù)率較低，遠(yuǎn)不能滿足較高的運行速度的要求。在這種工作狀況下，強行使電機以要求的速度(大于極限起動預(yù)率)直接起動，則會發(fā)生“丟步”或無響應(yīng)的情況。而當(dāng)電機運行終點時，雖然已經(jīng)立即停止發(fā)脈沖，令其停止，但由于慣性作用，會發(fā)生沖過終點的現(xiàn)象，即產(chǎn)生過沖。
德國SEW電機在機床上的應(yīng)用明顯的優(yōu)勢就是取消了電機到工作臺(拖板)之間的一切機械中間傳動環(huán)節(jié)，讓機床之間的傳動鏈長度縮短為零。因此這種傳動方式業(yè)內(nèi)稱為“直線驅(qū)動”或“零傳動”。漢德保小編則認(rèn)為這種直線步進(jìn)電機“零傳動”的方式具有傳統(tǒng)電機所不具備的性能優(yōu)勢及特點。
(1)高速響應(yīng)性
一般來講機械傳動件比電氣元器件的動態(tài)響應(yīng)時間要大幾個數(shù)量級。由于系統(tǒng)中取消了一些響應(yīng)時間常數(shù)較大的如絲杠等機械傳動件，使整個閉環(huán)控制系統(tǒng)動態(tài)響應(yīng)性能大大提高，使反應(yīng)異常靈敏快捷。
(2)精度性更高
德國SEW電機由于取消了絲杠等機械傳動機構(gòu)，因而減少了插補時因傳動系統(tǒng)滯后帶來的跟蹤誤差。通過直線位置檢測反饋控制，可大大提高機床的定位精度。
(3)傳動剛度高、推力平穩(wěn)
“直接驅(qū)動”提高了其傳動剛度。同時直線電機的布局，可根據(jù)機床導(dǎo)軌的形面結(jié)構(gòu)及其工作臺運動時的受力情況來布置。通常設(shè)計成均布對稱，使其運動推力平穩(wěn)。
(4)速度快、加減速過程短
直線電機早主要用于磁浮列車(時速可達(dá)500km/h)，現(xiàn)在用于機床進(jìn)給驅(qū)動中，要滿足其超高速切削的大進(jìn)給速度(要求達(dá)60～100m/min或更高)當(dāng)然是沒問題的。也由于“零傳動”的高速響應(yīng)性，使其加減速過程大大縮短，從而實現(xiàn)起動時瞬間達(dá)到高速，高速運行時又能瞬間準(zhǔn)停。加速度一般可達(dá)到2～10g(g=9.8m/s2)。
(5)行程長度不受限制
在導(dǎo)軌上通過串聯(lián)直線步進(jìn)電機的定件，就可無限延長動件的行程長度。
(6)運行時噪聲低
由于取消了傳動絲杠等部件的機械摩擦，而其導(dǎo)軌副又可采用滾動導(dǎo)軌或磁墊懸浮導(dǎo)軌(無機械接觸)，使運動噪聲大大下降。
(7)效率高
由于無中間傳動環(huán)節(jié)，也就取消了其機械摩擦?xí)r的能量損耗。
由于慣性作用產(chǎn)生過沖現(xiàn)象并出現(xiàn)步進(jìn)電機定位不準(zhǔn)確的主要原因有以下幾點：
(1)要求步進(jìn)電機起動之初速度過高，遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過步進(jìn)電機的極限起動頻率，或者說是加速度太大，從而造成“丟布”情況；
(2)德國SEW電機馬達(dá)的功率達(dá)不到系統(tǒng)的要求；
(3)德國SEW電機在工作過程中或許遭受到干擾導(dǎo)致電機定位不準(zhǔn)；
(4)控制系統(tǒng)的控制器產(chǎn)生失誤動作；
(5)換向時丟脈沖，單向運行定位準(zhǔn)確，換向后定位出現(xiàn)偏差，并隨著換向次數(shù)的增加導(dǎo)致其偏差值就越明顯；
(6)軟件存在設(shè)計缺陷；
