步进电机也有刹车系统,名刹车步进电机(又名刹车电机)。步进电机本身有保持力矩,利用电机的保持力矩在通电的情况下可以锁死电机,即相当于刹车(抱闸)。报闸,制动器普通步进电机断电不会自锁,上电才会自锁,要实现断电自锁,需在步进电机尾部加装一个抱闸装置(刹车装置),并且并联在步进装置的电路上,电机上电时,抱闸也上电,刹车装置脱离步进电机输出轴,电机正常运转。当断电时,刹车步进电机瞬间启动,起到固定电机轴的作用以解决步进电机断电时电机仍可以维持锁死状态。
在垂直运行机构中,存在机构断电而驱动器失去锁力的情况,所以必须考虑使用刹车步进电机,以免机构因失去驱动器锁力而直接下坠造成损坏。传统控制刹车器需外接12~24VDC,对于所有制动器,必须外接一个DC24V电压,该制动力需借助于一个压缩弹簧或一个永磁体,以电磁方式形成气隙,促使移较重物体在运动中能在短时间内减速或限制性停留。传统的刹车步进电机控制模式一般为PLC控制继电器给刹车供电,设备断电就断开刹车电源,设备上电就接通刹车电源,不过由于步进电机驱动器使能的滞后性,上电时刹车步进电机的刹车电源最好是延时通电,不然会下坠一段距离。
为解决上述问题,在传统驱动器的基础上,通过ALM接口输出一个电压信号连接刹车(抱闸)。其工作原理是驱动器上电后,ALM输出一个瞬间24V电压打开抱闸,抱闸打开后降低输出电压至11V,维持抱闸处于松开状态。这一特别开发的内置刹车系统成功解决掉垂直轴电机在急停情况下电机垂直轴往下掉这一问题。
因此这一研发抱闸系统适用于丝杆电机及皮带传输。
1.由于工作电压点,所以温升低,基本和步进电机保持一致,实测温升10几度。
2.可靠性高,由步进驱动器直接控制电机和抱闸,能百分百保证在电机转动时抱闸始终处于松开状态,且抱闸反应时间比普通PLC快50ms以上。一旦驱动器或电机出现故障,驱动器会立即刹车并报警,电机停止转动,刹车抱闸将机构固定在安全高度。
3.节约成本,省掉继电器等外部器件。
刹车步进电机的刹车器电压可以在一定范围内定制,现在DC12~48V都接受定制,但最通用的是DC24V。刹车步进电机法兰尺寸28/35/42/57/60/86/110步进电机都可以配刹车器。永磁式刹车器尺寸小,力矩大,发热低,噪声小,反应速度快。
直流无刷电机跟永磁同步电机
直流无刷电机是同步电机的一种,也就是说电机转子的转速受电机定子旋转磁场的速度及转子极数影响:在转子极数固定情况下,改变定子旋转磁场的频率就可以改变转子的转速。直流无刷电机即是将同步电机加上电子式控制(驱动器),控制定子旋转磁场的频率并将电机转子的转速回授至控制中心反复校正,以期达到接近直流电机特性的方式。也就是说直流无刷电机能够在额定负载范围内当负载变化时仍可以控制电机转子维持一定的转速。
直流无刷电机的优点:
1、体积小、重量轻、出力大;
2、可以低速大功率运行,可以省去减速机直接驱动大的负载;
3、效率高,电机本身没有励磁损耗和碳刷损耗,消除了多级减速耗,综合节电率可达20%~60%;
4、耐颠簸震动,噪音低,震动小,运转平滑,寿命长;
5、转矩特性优异,中、低速转矩性能好,启动转矩大,启动电流小;
6、不产生火花,特别适合爆炸性场所,有防爆型;
7、软启软停、制动特性好,可省去原有的机械制动或电磁制动装置;
8、可靠性高,稳定性好,适应性强,维修与保养简单;
9、可替代直流电机调速、变频器+变频电机调速、异步电机+减速机调速;
10、具有传统直流电机的优点,同时又取消了碳刷、滑环结构;
11、无级调速,调速范围广,过载能力强;
12、可以低速大功率运行,可以省去减速机直接驱动大的负载;
13、根据需要可选梯形波磁场电机和正弦波磁场电机。
直流无刷电机的应用:
直流无刷电机的应用十分广泛,如汽车、工具、工业工控、自动化以及航空航天等等。总的来说,直流无刷电机可以分为以下三种主要用途:
1.可变负载应用:主要是转速需要在某个范围内变化的应用,对电机转速特性和动态响应时间特性有更高的需求。如家用器具中的、甩干机和压缩机就是很好的例子,汽车工业领域中的油泵控制、电控制器、发动机控制等,这类应用的系统成本相对更高些。
2.持续负载应用:主要是需要一定转速但是对转速精度要求不高的领域,比如风扇、抽水机、吹风机等一类的应用,这类应用成本较低且多为开环控制。
3.定位应用:大多数工业控制和自动控制方面的应用属于这个类别,这类应用中往往会完成能量的输送,所以对转速的动态响应和转矩有特别的要求,对控制器的要求也较高。测速时可能会用上光电和一些同步设备。过程控制、机械控制和运输控制等很多都属于这类应用。
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