乌海西门子电机代理商

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商家资料
 
西门子伺服电机代理商驱动是**发展起来的新型伺服系统,也是当前机床进给驱动系统方面的一个新动向。交流伺服电动机克服了直流电动机中电动机电刷和整流子要经常维修、电动机尺寸较大和使用环境受限制等缺点,能在较宽的调速范围内产生理想的转矩,结构简单,运行可靠,在数控机床等进给驱动系统较为精密的运动控制中得到了广泛应用。
    一、交流伺服电动机工作原理
    7-37所示是交流伺服电动机的原理图,图中fc表示装在定子上的两个绕组,它们在空间相差90°电角度。绕组厂由定值交流电压励磁,称为励磁绕组,绕组c是由伺服放大器供电而进行控制的,称为控制绕组,转子为笼型。


交流伺服电动机的工作原理与单相异步电动机相似,当它在系统中运行时,励磁绕组固定地接到交流电源上,当控制绕组上的控制电压为零时,气隙内磁场为脉振磁场,电动机无启动转矩,转子不转。若在两相绕组上加以幅值相等、相位差90°电角度的对称电压,则在电动机的气隙中产生圆形的旋转磁场。若两个电压的幅值不等或相位不为90°电角度,则产生的磁场将是一个椭圆形旋转磁场。总之,若有控制电压加在控制绕组上,且控制绕组内流过的电流和励磁绕组内的电流不同相,则在气隙内会建立一定大小的旋转磁场。加在控制绕组上的信号不同,产生的磁场椭圆度也不同,改变控制信号,就可以改变磁场的椭圆度,从而控制伺服电机的转速。
    由于交流伺服电动机在各类机电设备中一般作为执行元件,将交流电信号转换为机床转轴上的角位移或角速度,所以要求转子速度的快慢能够反映控制信号的相位,无控制信号时电动机不转动。特别是当交流伺服电机处于转动状态时,如果控制信号消失,电机立即停止转动。而普通的感应电动机转动起来以后,若控制信号消失,往往不能立即停止而要继续转动一段时间。
    二、交流伺服电动机运动控制系统硬件设计
    在本实例中,要求控制交流伺服电动机先低速正转,再高速反转,**后停车。其中,实现电动机的正转和反转以及转速控制需要通过电动机驱动器进行设计。PLC的作用就是对驱动器进行控制,开启或关闭这些功能,从而实现对交流电动机的控制。
    1.输入/输出信号分析
    交流伺服电动机运动控制系统硬件组成示意图如图7-38所示,根据此硬件组成示意图以及上述的控制要求,可知该运动控制系统的输入信号有:电动机的启动和停止按钮各1个,共2路输入信号,需2个输入端子。


 交流伺服电动机运动控制系统硬件组成示意图
    输出信号:驱动电动机运行的驱动器1个,控制电动机运行方向(正转或反转)的输出信号1个,共2路输出信号,需2个输出端子。
    2PLC的输入/输出分配表
    根据图7-38所示的交流伺服电动机运动控制系统硬件组成,以及交流伺服电动机的运动控制系统的输入/输出信号分析,可设计如表7-8所示的PLC主机的输入/输出分配表。
    7-8    交流伺服电动机运动控制系统I/O分配表
    序号
    地址
    名称
    功能说明
    2路数字输入信号
    1
    I0.0
    启动按钮
    启动交流伺服电动机
    2
    I0.1
    停止按钮
    停止交流伺服电动机
    序号
    地址
    名称
    功能说明
    2路数字输出信号
    1
    Q0.0
    启动驱动器
    通过驱动器驱动电动机运转
    2
    Q0.1
    参数输出
    输出控制电动机运行的参数
    3PLC的选型
    根据表7-8中的PLC输入/输出分配表,参看第2章表2-1,本实例选择S7 - 200系列PLC中的CPU221作为控制主机。


一、高性价比

        作为西门子全球发布的一款标准型产品,西门子V90伺服驱动器驱动器将多种控制模式集于一体,支持外部脉冲位置控制、内部设定值位置控制、速度和扭矩控制,适用于多样化的应用场合。同时,全功率驱动器(0.4-7kW)还标配内置制动电阻。西门子V90伺服驱动器丰富且高度集成的模式,使其具有更高的性价比。

        二、伺服性能优化

        通过实时参数自动优化和自动谐振抑制功能,西门子V90伺服驱动器能够兼顾设备平滑运行和高动态性能。此外,它还支持高为1MHz脉冲输入和20位高分辨率值编码器,充分保证了高精度定位,降低低速脉动。伺服电机的3倍过载能力,以及驱动器与电机的优秀匹配,保证了更为优化的伺服性能,提高机器生产率和稳定性。

         三、操作简便

        西门子V90伺服驱动器在设计上充分考虑了产品易用性,采用直观简洁的SinamicsV-Assistant调试工具,方便快捷地实现参数设定、试运行、排障和监控等功能。西门子V90伺服驱动器提供丰富全面的接口,能满足多种应用需求;双通道脉冲接口可以便捷地实现驱动器与PLC或运动控制器的连接;端子在提供默认参数分配的基础上支持接口自定义,保证标准应用方便性的同时,也为特殊应用提供了灵活性。

        四、运行可靠

        西门子V90伺服驱动器采用高品质的PCB涂层,与之配套的SimoticsS-1FL6电机具有IP65防护等级,电机轴伸端标配油封。电缆连接口采用坚固的金属接头,确保驱动系统在严苛环境中也能稳定可靠地平稳运行。集成安全扭矩停止功能(STO)能更好的确保机器和操作人员的安全。

伺服系统:是一个闭环控制系统。变频器通常工作于开环控制,从速度还是精度上,变频器都无法和伺服相比。变频电机只是伺服电机的一个部分,伺服电机是在变频电机的基础上进行闭环的**控制从而达到更理想的效果。 西门子公司不同类型的变频,传动,伺服,西门子备件产品用户可以根据自己的实际工艺要求和运用场合选择的型号订货。
 


 异步电动机是一种将电能转换成机械能的动力机械,其结构简单、使用方便、可靠性高、易于维护、不受使用场所限制,广泛应用于厂矿企业、科研生产、交通运输、娱乐生活等各个领域。在自动控制系统中,根据生产过程和工艺要求,经常要对电动机进行起动、停止、正转、反转、顺序起动、减压起动、自锁保护和互锁保护等方面的控制。
    电气设备上下、左右、前后的运动是利用电动机的正转和反转功能实现的。三相异步电动机的正反转可借助正反向接触器改变定子绕组的相序来实现,控制的方法很多,但都必须保证正反向接触器不会同时接通,以免造成电动机短路故障,常用“互锁”电路来避免此类故障。图9-1为三相异步电动机的正反转电路。M为三相异步电动机,每绕组均有首尾接头。继电器KM1和KM2分别控制电动机的正转运行和反转运行,继电器KM3用于控制电动机的星型连接。
 一、工作原理
    电动机绕组接成三角形时,每相绕组所承受的电压是电源的线电压(380V);接成星形时,每相绕组所承受的电压是电源的相电压(220V)。因此,对于正常运行时定子绕组接成三角形的笼型异步电动机,控制线路也是按时间原则实现控制的。启动时将电动机定子绕组连接成星形,加在电动机每相绕组上的电压为额定电压的1/3,从而减小了启动电流。待启动后按预先整定的时间把电动机换成三角形连接,

直流电机
 
直流电机的优点是可以方便地通过改变电压调节转速,并可以提供较大的转矩。适用于需要频繁调节转速的负载,如钢厂的轧机,矿山的提升机等。但现在随着变频技术的发展,交流电机也可以通过改变频率来实现调节转速。不过虽然变频电机价格比普通电机贵不了多少,但变频器价格在整套备中占据主要部分,所以直流电机还有一个优点是便宜。

直流电机的缺点在于结构复杂,任何设备只要结构复杂,必然导致故障率增加。直流电机相比于交流电机,除了绕组复杂(励磁绕组、换向极绕组、补偿绕组、电枢绕组),还增加了滑环、电刷和 换向器。不仅对制造商的工艺要求高,而且后期维护成本也相对较高。因此直流电机在工业应用中是处在一个逐渐没落但过渡阶段仍有用武之地的尴尬境地。如果用户资金比较充裕的话,建议选择交流 电机配变频器的方案,毕竟使用变频器也带来很多好处,这个不细说了。
 

2、异步电机
 
异步电机的优点在于结构简单,性能稳定,维护方便,价格便宜。且制造工艺上也是**简单的,曾听车间的老技师说过,装配一台直流电机的所用工时,可以完成差不多功率的两台同步电机或者四台异步电机,由此可见一斑。因此异步电机在工业中得到了**广泛的应用。

 
异步电机又分为鼠笼型电机和绕线型电机,其区别在于转子。鼠笼型电机转子由金属条制成,铜制或铝制。铝的价格比较低,我国又是铝矿大国,在要求不高的场合应用广泛。但铜的机械性能和导电性能都好于铝,就我所接触的绝大部分都是铜制转子。鼠笼型电机在工艺上解决了断排的问题后,可靠性远远超过绕组型转子的电机。而其缺点在于,金属转子在旋转的定子磁场中切割磁感线获得的转矩较小且起动电流较大,对起动力矩要求较大的负载难以胜任。

尽管增加电机铁心长度可以获得更多的转矩,但力度十分有限。绕线型电机在启动时通过滑环给转子绕组通电,形成转子磁场,与旋转的定子磁场相对运动,因此获得转矩更大。且在启动过程中串联水电阻来降低启动电流,水电阻由成熟的电控装置控制随启动过程改变阻值。适用于轧机、提升机等负载。由于绕线型异步电机相对鼠 笼型电机增加了滑环、水电阻等,在整体设备价格上有一定提高。其与直流电机相比,调速范围较为狭窄且转矩相对较小,相应价值也低。
 


然而异步电机由于给定子绕组通电建立旋转磁场,而绕组属于电感性元件不做功,要从电网中吸收无功功率,对电网冲击很大。直观体验有大功率电感性电器接入电网时,电网电压下降,电灯亮度一下都降低。因此供电局对异步电动机的使用会有所限制,这也是很多工厂必须考虑的地方。部分用电大户如钢厂、铝厂等,选择建立自备电厂,形成自己独立的电网,以减免对异步电动机的使用限 制。所以异步电动机如果要满足大功率负载使用,需配备无功功率补偿装置,而同步电动机则可通过励磁装置向电网提供无功功率,功率越大同步电动机的优势就越明显,由此产生了同步电动机的舞台。 
3、同步电动机 同步电动机的优点除了过励状态可以补偿无功功率外,还包括
 
1
)同步电动机的转速严格遵守n=60f/p,可以**控制转速;
 
2)运行稳定性高,当电网电压突然下降,其励磁系统一般会强行励磁,保证电动机运行稳定,而异步电动机转矩(与电压平方成正比)则会大幅下降;
 
3)过载能力比 相应异步电动机大;
 
4)运行效率高,尤其是低速同步电动机。
同步电动机无法直接启动,需要异步启动或变频启动。异步启动指同步电动机在转子上装有类似于异步电机笼式绕组的启动绕组,在励磁回路中串接约为励磁绕组电阻值10倍的附加电阻来构成闭合电路,把同步电动机的定子直接接入电网,使之按异步电动机启动,当转速达到亚同步转速(95%)时,再切除附加电阻的启动方式;变频启动不多赘述。所以同步电动机缺点之一是需要为启动增加额外的设备装置。 同步电机是靠励磁电流运行的,如果没有励磁,电机就是异步的。励磁是加在转子上的直流系统,它的旋转速度和极性与定子是一致的,如果励磁出现问题,电动机就会失步,调整不过来,触发保护励磁故障电动机跳闸。所以同步电动机缺点之二是需要增加励磁装置,以前是由直流机直接供给,现在大多由可控硅整流供给。还是那句老话,结构越复杂、设备装置越多,故障点就越多,故障率越高。 根据同步电机的性能特点,其应用主要在提升机、磨机、风机、压缩机、轧机、水泵等负载上。综上所述,选择电动机的原则是电动机性能满足生产机械要求的前提下,优先选用结构简单、价格便宜、工作可靠、维护方便的电动机。在这方面交流电动机优于直流电动机,交流异步电动机优于交流同步电动机,鼠笼型异步电动机优于绕线型异步电动机。 

负载平稳,对起、制动无特殊要求的连续运行的生产机械,宜优先选用普通鼠笼型异步电动机,其广泛用于机械、水泵、风机等。

  起动、制动比较频繁,要求有较大的起动、制动转矩的生产机械,如桥式起重机、矿井提升机、空气压缩机、不可逆轧钢机等,应采用绕线式异步电动机。 无调速要求,需要转速恒定或要求改善功率因数的场合,应采用同步电动机,例如中、大容量的水泵,空气压缩机、提升机、磨机等。 调速范围要求在13以上,且需连续稳定平滑调速的生产机械,宜采用他励直流电动机或用变频调速的鼠笼式异步电动机或同步电机,例如大型精密机床、龙门刨床、轧钢机、提升机等。 要求起动转距大,机械特性软的生产机械,使用串励或复励直流电动机,例如电车、电机车、重型起重机等。


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