AR系列步进电机实现无振动的精确定位升降台
2022-09-09 12:48:54 传利五金网
AR系列步进电机实现无振动的精确定位
AR系列步进电机实现无振动的精确定位 2011： 步进电机是用于定位运动控制的既经济又理想的解决方案。步进电机集成传感器后的信息反馈性能，令其逐步发展成为其他驱动方案强有力的竞争对手。作为提供全套步进电机驱动解决方案的供应商，Oriental电机公司能够为用户提供两相和五相的步进电机。其研发的AR系列步进-驱动复合电机代表了当前步进电机的技术水平。步进电机的步距损失可以通过闭环监控来避免：转子位置传感器对转子的旋转角度进行识别和监控，在必要时自动激活闭环调节回路。这一功能在早一代的Alpha Step系列电动机中就已经得到了验证。利用步进-驱动复合电机实现节能借助于闭环监控功能，即使出现意外的负载突变或突然加速步进电机的可靠性也能够与伺服驱动系统相媲美。同时，其还保持了步进电机的优点，即可无摆动的迅速停止。另外，AR系列步进电机在使用寿命和旋转角度的控制方面都得到了明显改善。由于该步进电机所产生的热损耗很小，最多可节能40％，而且其使用寿命更长（图1），步进控制角度可在0.0036~0.36范围内变化。
图1 在Alpha Step系列基础之上进一步研发而成的AR系列步进电机发热低，使用寿命长，最多可以节能40％，采用了闭环监控技术后，还可有效避免步距丢失
新一代AR系列步进电机有42mm、60mm和85mm三种规格，可承受的最大力矩为37 Nm。除标准的无变速器配置形式外，还有带锥齿轮变速器、行星齿轮变速器或谐波传动变速器的配置方案可供用户选择。在Oriental电机公司里驱动动力有单相或三相200~230V以及单相100~115V的电动机可选。这样，利用不同组合用户可有多达400余种的选择。书籍平衡装置可采用两相步进电机为了更好地保存历史文件，可以利用书籍扫描仪将其存储在数字媒体上以便广泛传播。Microbox有限责任公司利用RBK系列两相步进电机驱动放置书籍的平台逐步趋近光学扫描设备（图2）。在古籍扫描过程中，通常要一页一页地扫描，因此当扫描第一页和最后一页时，书籍平台左右两侧的书籍厚度和重量是不同的。扫描仪中的平衡装置可保证厚度为20 cm、最大重量为20kg的书籍在扫描过程中保持平衡。
图2 书籍扫描仪中使用的RBK系列微型步进电机，定位运动可靠且平稳无声
在该装置中书籍平台的运动由Oriental电机公司最新型的RBK系列步进电机来驱动。当运动到期望位置后，书籍平台必须准确停止并在此位置保持静止。该系列步进电机的微步距驱动装置的定位精度为±0.05，可将一个步距分解为128个微步距，从而实现准确定位且无振动。即使在低转速情况下，这一功能的运行也非常有效，工作噪声很低。Smooth-Drive低噪声驱动功能当电机的振动传递到电机外壳的支架上时，就会产生附加噪声，同时会对运动精度带来一定的影响。Oriental电机公司研发生产的具有Smooth-Drive低噪声驱动功能的微步距驱动装置，可以明显降低步距电机工作时的噪声，尤其是低转速驱动时的噪声。在2005年投产的第一代书籍扫描仪中，使用的是电机-驱动器复合而成的CSK系列步进电机，之后改用了微步距驱动装置，而今天的书籍扫描仪配备的则是RBK 299驱动系统。现在的RBD系列微步距驱动装置同样也是按照这样的运动步距和运动速度来运动的，用户无需对其原有设备的输入脉冲频率做任何改动。微步距驱动装置能够自动对某一运动距离进行步距细分。同时，驱动系统还能对电机电流的波形进行校正，尤其是对其三次谐波的波形进行校正。电流的正弦波形的一致性越高，电机运转时的振动就越小，步进电机旋转的角度也就越精确。与传统的体积较大的微步距驱动装置相比，这种新型微步距驱动装置不仅采用了新的控制电路和滤波器，使用的零部件也更少，而且其体积更加小巧，可以在安装使用空间有限的情况下使用。RBK 299驱动系统由连接法兰尺寸为85mm的步进电机和RBD驱动器组成。其输出的最大扭矩为4.4Nm，因此，能够准确地把书籍放置在期望位置处，保证了很好的扫描效果。
图3 PK系列步进电机是适于简单使用工况的理想解决方案。该系列电机可扩展为3个变型产品，即IP 54防护等级的电缆连接方式、带圆锥齿轮变速器及带电机位置信息反馈编码器等
驱动扫描头的运动在书籍扫描仪中Oriental电机公司的两相步进电机PK 223控制着扫描摄像机的运动。PK系列步进电机适于在用户已有的设备中使用，能够满足用户对简单且工作可靠的步进电机的要求（图3）。其有3个变形类型开拓了更多的应用领域。例如，其电缆连接的变形形式就覆盖了传统的IP 54级要求。在需要的时候，Oriental电机公司也可以为用户提供IP 65安全防护等级的步进电机。另外，其也能为用户提供配备编码器的步进电机，帮助用户缩短研发解决方案的时间。(end)