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（毕业设计全套）玻璃磨边机设计（打包下载）

步进电机每转过个步距角的实际值与理论值的误差。用百分比表示误差步距角。不同运行拍数的值不同，四拍运行时应在之内，八拍运行时应在以内。失步电机运转时运转的步数，不等于理论上的步数。称之为失步。失调角转子齿轴线偏移定子齿轴线的角度，电机运转必存在失调角，由失调角产生的误差，采用细分驱动是不能解决的。最大空载起动频率电机在种驱动形式电压及额定电流下，在不加负载的情况下，能够直接起动的最大频率。最大空载的运行频率电机在种驱动形式，电压及额定电流下，电机不带负载的最高转速频率。运行矩频特性电机在种测试条件下测得运行中输出力矩与频率关系的曲线称为运行矩频特性，这是电机诸多动态曲线中最重要的，也是电机选择的根本依据。如下图所示图.其它特性还有惯频特性起动频率特性等。电机旦选定，电机的静力矩确定，而动态力矩却不然，电机的动态力矩取决于电机运行时的平均电流而非静态电流，平均电流越大，电机输出力矩越大，即电机的频率特性越硬。如下图所示图.其中，曲线电流最大或电压最高曲线电流最小或电压最低，曲线与负载的交点为负载的最大速度点。要使平均电流大，尽可能提高驱动电压，使采用小电感大电流的电机。电机的共振点步进电机均有固定的共振区域，二四相感应子式步进电机的共振区般在之间步距角.度或在左右步距角为.度，电机驱动电压越高，电机电流越大，负载越轻，电机体积越小，则共振区向上偏移，反之亦然，为使电机输出电矩大，不失步和整个系统的噪音降低，般工作点均应偏移共振区较多。驱动控制系统组成使用控制步进电机必须由环形脉冲，功率放大等组成的控制系统，其方框图如下图.脉冲信号的产生脉冲信号般由单片机或产生，般脉冲信号的占空比为左右，电机转速越高，占空比则越大。功率放大功率放大是驱动系统最为重要的部分。步进电机在定转速下的转矩取决于它的动态平均电流而非静态电流而样本上的电流均为静态电流。平均电流越大电机力矩越大，要达到平均电流大这就需要驱动系统尽量克服电机的反电势。因而不同的场合采取不同的的驱动方式，到目前为止，驱动方式般有以下几种恒压恒压串电阻高低压驱动恒流细分数等。为尽量提高电机的动态性能，将信号分配功率放大组成步进电机的驱动电源。二相恒流斩波驱动电源与单片机及电机接线图如下图.说明接脉冲信号负信号，低电平有效接脱机，与地线相接，驱动电源不工作方向控制，与地线相接，电机反转直流电源正端直流电源负端接电机引出线红线接电机引出线绿线接电机引出线黄线接电机引出线蓝线步进电机经定型，其性能取决于电机的驱动电源。步进电机转速越高，力距越大则要求电机的电流越大，驱动电源的电压越高。电压对力矩影响如下图.细分驱动器在步进电机步距角不能满足使用的条件下，可采用细分驱动器来驱动步进电机，细分驱动器的原理是通过改变相邻，电流的大小，以改变合成磁场的夹角来控制步进电机运转的。图.步进电机的应用.步进电机的选择事项步进电机有步距角涉及到相数静转矩及电流三大要素组成。旦三大要素确定，步进电机的型号便确定下来了。.步距角的选择电机的步距角取决于负载精度的要求，将负载的最小分辨率当量换算到电机轴上，每个当量电机应走多少角度包括减速。电机的步距角应等于或小于此角度。目前市场上步进电机的步距角般有.度.度五相电机.度.度二四相电机.度度三相电机等。.静力矩的选择步进电机的动态力矩下子很难确定，我们往往先确定电机的静力矩。静力矩选择的依据是电机工作的负载，而负载可分为惯性负载和摩擦负载二种。单的惯性负载和单的摩擦负载是不存在的。直接起动时般由低速时二种负载均要考虑，加速起动时主要考虑惯性负载，恒速运行进只要考虑摩擦负载。般情况下，静力矩应为摩擦负载的倍内好，静力矩旦选定，电机的机座及长度便能确定下来几何尺寸.电流的选择静力矩样的电机，由于电流参数不同，其运行特性差别很大，可依据矩频特性曲线图，判断电机的电流参考驱动电源及驱动电压综上所述选择电机般应遵循以下步骤图力矩与功率换算步进电机般在较大范围内调速使用其功率是变化的，般只用力矩来衡量，力矩与功率换算如下•.•其为功率单位为瓦，为每秒角速度，单位为弧度，为每分钟转速，为力矩单位为牛顿•米半步工作.其中为每秒脉冲数简称.应用中的注意点步进电机应用于低速场合每分钟转速不超过转，.度时，最好在.度间使用，可通过减速装置使其在此间工作，此时电机工作效率高，噪音低。步进电机最好不使用整步状态，整步状态时振动大。由于历史原因，只有标称为电压的电机使用外，其他电机的电压值不是驱动电压伏值，可根据驱动器选择驱动电压，当然伏的电压除恒压驱动外也可以采用其他驱动电源，不过要考虑温升。转动惯量大的负载应选择大机座号电机。电机在较高速或大惯量负载时，般不在工作速度起动，而采用逐渐升频提速，电机不失步，二可以减少噪音同时可以提高停止的定位精度。高精度时，应通过机械减速提高电机速度,或采用高细分数的驱动器来解决，也可以采用相电机，不过其整个系统的价格较贵，生产厂家少，其被淘汰的说法是外行话。电机不应在振动区内工作，如若必须可通过改变电压电流或加些阻尼的解决。电机在.度以下工作，应采用小电流大电感低电压来驱动。应遵循先选电机后选驱动的原则。步进电机机控制系统的选择.步进电机的选择转角机构采用丝杠传动，并且进给量的调解要非常的精确所以要求发出指令后，能准确实现对整个磨头的工作台的转角。以往我们用的是普通的是通过外加控制系统来实现对工作台转角的控制。这样，这样不仅令机械构造复杂冗繁，在加工过程中，对工人的技术要求也很高，既要熟练又要精，不仅如此，对控制系统编程时，也是丝毫不能出错。由于这个控制系统与电机驱动系统是两部分，在整体的配合上难免会出现误差。在本设计中，所以，我们采用了步进电机作为驱动力机构。步进电机在不同的机器中的工作状况大不相同，因此需要选择不同类的步进系统。通常我们根据所需转矩的大小确定所需步进电机的大小，既可以通过计算来获取转矩值，也可以通过参考类似的相关设备所用电机的大小来确定自所用的电机。当所需转矩值确定后，就可以选择步进电机和驱动器了，选择时要考虑保留定的余量并且要考虑步进电机距频特性电机转速的升高转矩下降，尽量不用以上的电机，可以通过减速装置来降低所选电机的转矩。通过参考类似相关设备所用电机的大小空间环境和经济性及选型参考，根据转矩.，选用型号德国百格拉公司生产的三相系列步进电机。其保证扭矩为.,额定扭矩为，步距角.，每转步数可设为步，满足要求。.控制卡的选择控制卡是基于机总线的步进电机或数字式伺服电机的上尉控制单元，它与机构构成主从式控制结构。卡主要完成运动控制的所有细节包括脉冲和方向信号的书橱自动升降速的处理原点和限位灯信号的检测等等。每块卡可控制轴步进电机或数字式伺服电机，并且支持多卡共用，以实现多于三个运动轴的控制每轴均可输出脉冲和方向信号，以实现回原点保护等功能。各种开关信号由卡自动检测并作出反应。卡有两种类型。采用更先进的控制芯片，具有型升减速曲线，最高输出频率可达.，带有编码器反馈端子，主要适用于数字式交流伺服系统或闭环的步进电机控制系统具有梯形升降速曲线，最高输出频率可达，主要适用于开环的步进电机控制系统。从卡的型号中我们还可以知道它的可以控制的轴数。例如表示控制卡的型号为，控制轴数为，控制卡类型为型.。步进电机及其驱动器的选定综上所述，根据实际转矩，选用型号为的德国百格拉公司生产的三相系列步进电机。其相电压,相电流.，额定扭矩，保持扭矩为.，最高启动速度.,转动惯量.,步距角.，每转步数可设为步，精度满足。选用驱动器型号为的驱动器，他们主要驱动三相混合式步进电机，输入电压,控制信号电压,与百格拉电机匹配性能最佳。控制系统选择型运动控制卡，它具有梯形升降速曲线，便于达到更精确的定位。变频调速器的选定.变频调速器调速原理变频调速器是通过改变定子供电频率来改变同步转速实现对异步电机的调速，在调速过程中从高速到低速都可以保证有限的转差率，因而具有高效率宽范围和高精度的调速性能。可以认为，变频调速是异步电机的种比较合理的和理想的调速方法。变频调速所采用的变频电源有交交变频器交直交电压型变频器交直交电流型变频器脉宽调制型以及矢量控制系统等。根据定子端电压和定子电源频率的不同比例关系，有不同的变频调速方式恒转矩调速恒磁通调速恒功率调速恒电流调速。在异步电动机变频调速系统中，为了得到宽的调速范围，可以将恒转矩变频调速和恒功率变频调速结合起来使用。在电机低于额定转速时，采用恒转矩变频调速，高于额定转速时，采用恒功率调速。变频调速器是给异步电机提供频率及电压可变的电源装置，可以对电机实现恒转矩或恒功率调速控制。在变频调速系统中，变频器的负载通常是异步电机。根据要求，选用变频调速器的型号。.变频器用途变频调速器的应用范围变频器是在保证电机原有性能的情况下，通过改变电机的供电频率和电压的方式，实现电机转速的调节现代电力电子设备。它根据电机不同负载可分别实现节能提高生产效率提高产品质量实现自动化增加设备使用寿命并使设备小型化等用途，广泛应用在钢铁轻工化学纤维汽车电机机械机床食品造纸水泥矿业煤气交通装卸搬运工厂建筑农业生活服务电力试验研究石油等领域。调速传动行业的发展趋势交流调速电气传动将完全取代直流调速电气传动，交流调速成为必然的发展趋势交流变频调速传动因其优异的调速传动性能而代替传统的变极调速定子电压调速转差离合调速等传统的交流调速方式，变频调速传动必将成为交流调速传动的主要方式。进入九十年代,变频器在国内电动机调速系统中已逐步得到了应用。本文阐述了变频器的控制方式功能特点,它与电磁调速相比,具有效率高能耗低的优点,。交流电力传动与控制技术是目前发展最为迅速的技术之,这与电力电子器件制造技术交流技术控制技术以及微型计算机和大规模集成电路的飞速发展密切相关,通用变频器正是这种世界高速经济发展的产物。.变频器的控制方式通用变频器的控制方式,从电压空间矢量控制矢量控制转矩控制直到今天的脉宽调制技术。控制技术是变频技术的核心技术,它大致可分为三大类正弦优化以及随机技术。正弦已为人们熟知,由于它可以同时实现变频变压及抑制谐波的特点,因此在交流传动及其它能量变换系统中得到了广泛的应用。优化能够实现电流谐波畸变率最小电压利用率最高效率最优转矩脉冲最小以及其它特定优化目标。随机则是利用改变频率电机电磁噪声近似为限带白噪声,它在载波频率必须限制在较低频率的场合有着定的地位。.变频系统的构成变频器具有较齐全的控制功能和保护功能,在功率很小的般场合往往加上个断路器就可构成个变频调速系统。电源开关这是种常用的开关装置,它必须具有短路过电流等保护功能,且应有明显的闭合和断开的状态标志。我们选用断路器作为电源开关,如图所示。主接触器变频器是与其它电气设备集中在起使用的,且控制方式选用内外混合控制方式,故在电源侧加接个主接触器,以增加系统的安全性。当变频器供电电源带电的时候,可断开此接触器让变频器与电网隔离而当其它条件准备就绪,需让变频器投入运行时,可通过操纵台上的按钮让接触器闭合,接通