电机的连线和控制-教学课件

步进电机、伺服电机

单轴步进电机PLC控制系统的设计与实现1.步进电机2.步进驱动器3.步进电机的PLC控制2023/7/23步进电机的工作原理

步进电动机---将电脉冲信号变换成相应的角位移或直线位移的机电执行元件输入一个电脉冲，转过一个固定角度——步距角位移量与输入脉冲数严格成正比，其转速与脉冲频率和步距角有关。控制输入脉冲数量、频率及电动机各相绕组的接通次序，可以得到各种需要的运行特性。2023/7/23步进电机接线图

2023/7/23步进电机驱动器

Q2HB34MA为等角度恒力矩细分型驱动器，驱动电压为DC12—40V，适配6或8出线、电流在3A以下、外径42—86mm的各种型号二相混合式步进电机。该驱动器设有4档等角度恒力矩细分，最高64细分，最高反应频率可达200Kpps，驱动电流从0.5A/相到3A/相连续可调，当步进脉冲超过100ms时，线圈电流自动减半。

2023/7/232023/7/23输入信号波形时序图

2023/7/23控制器的细分设定

2023/7/23工作电流设定2023/7/23单轴伺服机构PLC控制系统的设计与实现1.伺服电机2.伺服放大器3.伺服电机的PLC控制2023/7/23伺服机构的组成伺服机构：伺服电机、伺服放大器、检测器（编码器）2023/7/23伺服电机的控制2023/7/23一、伺服电机伺服电动机在控制系统中用作执行元件，将电信号转换为轴上的转角或转速，以带动控制对象。例如：天线控制系统有交流和直流两种。目前大部分用交流。伺服电动机的最大特点是可控。有控制信号输入时，就转动；没有控制信号输入，就停止；改变控制电压的大小和相位（或极性），就可改变伺服电动机的转速和转向。2023/7/23常用交流伺服电动机的结构在定子铁心的内圆表面嵌有两套相差90度电角度的绕组：激绕组WF、控制绕组WC；这两套绕组分别由两个电源（频率相同）供电。控制绕组励磁绕组2023/7/23为了在电机内形成一个圆形旋转磁场，要求激磁电压Uc和控制电压Uf之间应有90度的相位差，常用的方法有：1）利用三相电源的相电压和线电压构成90度的移相；2）利用三相电源的任意线电压；3）采用移相网络4）在激磁相中串联电容器2023/7/23交流伺服电机的特点

1控制精度高2矩频特性好3具有过载能力4加速性能好2023/7/232023/7/23伺服电机编码器伺服电机采用停电后无需进行原点回归的绝对编码器。该绝对编码器中有检测电机旋转1圈内所处位置的绝对位置检测部分和计算旋转了几圈的多圈检测部分。2023/7/23编码器的功能和信号种类安装于伺服电机的编码器的功能分类大致分为三类：1.电机位置检测；2.电机速度检测；3.电机磁极位置检测（IM型电机和DC伺服电机不需要）。其中1，2使用电机旋转时增量输出的2相脉冲。2023/7/23MR-J3系列伺服电机具有分辨率为262144pulses/rev的绝对位置编码器，能够实现更精确的控制。2023/7/23交流伺服放大器的内部结构2023/7/23放大器的功能根据指令值（目标值）和当前值高速高精度地计算控制量（位置、速度和电流），实现快速响应和高精度的伺服控制；实行对控制内容监视和单元保护。在AC伺服系统中，对装在伺服电机上的编码器所发出的脉冲信号或伺服电机的电流进行检测，将结果反馈至放大器，并根据这个结果按照指令来控制机械，2023/7/23该反馈有以下几种：位置环：根据编码器脉冲生成的位置反馈信号，进行位置控制的环。速度环：根据编码器脉冲生成的速度反馈信号，进行速度控制的环。电流环:

检测伺服放大器的电流,根据生成的电流反馈信号,进行转矩控制的环。2023/7/232023/7/23电气式定位也因为检测的方式和控制方式，大致分为速度控制方式和位置控制方式：●电机上无定位所需的信号输出装置、机械上有信号反馈用的限位SW等装置——速度控制方式。●机械上无位置检测装置，用伺服电机的检测器可进行更高精度的位置控制——位置控制方式。2023/7/23速度控制方式限位开关方式在物体通过处设置限位开关，移动物体使开关工作，利用其信号使移动物体移动的方式。一般采用两个开关。用第一个开关降速，第二个开关使电机OFF，开动制动器使物体停止移动。脉冲计数方式在驱动物体的电机旋转轴上设置检测位置的脉冲发生器（脉冲编码器），用高速计数器计算发出脉冲数。由于脉冲是和移动距离成正比，当脉冲计数达到预定值时发出信号，使移动体停止移动。2023/7/23位置控制方式脉冲指令方式：驱动电机，使用与输入脉冲数成正比旋转的AC伺服电机。通过向AC伺服电机的伺服放大器输入和移动距离相应数量的脉冲，可实施与脉冲数成比例的高速定位。2023/7/23伺服电机的控制2023/7/23位置伺服系统的组成2023/7/23交流伺服放大器（MR-J3-40A）

2023/7/23放大器各部分名称

2023/7/232023/7/23放大器各初始画面2023/7/23与外部设备的连接

2023/7/23伺服放大器CN1管脚图及信号分配2023/7/23位置控制模式

2023/7/23位置控制模式

输入脉冲有三种输入形式可以选择：正转脉冲串/反转脉冲串；脉冲串+符号；A相脉冲串/B相脉冲串；并可以选择正逻辑和负逻辑。

2023/7/232023/7/23可以通过PA13设定。2023/7/23伺服放大器的设定PA01设为0（位置控制模式）；PA13设为1（正逻辑：正脉冲+信号）；PA06（电子齿轮参数）位置控制模式时，只要设置主要的几个基本设定参数（PA参数组）就可以使用伺服放大器。

PA参数组：基本参数

PB参数组：增益滤波器参数，

PC参数组：扩展设定参数

PD参数组：输入/输出设定参数。当使用PA参数组以外的其它参数时，必须改变参数PA19的设置。2023/7/23参数含义2023/7/23注意：参数前标有*的，设置该参数后，需将电源断开，再重新接通电源，参数才会生效。三相电机2023/7/231）FR-E740变频器总体介绍《FR-E740变频器特点与应用》A)三菱变频器总类和特点介绍

三菱变频器总类：FR-D700系列：紧凑型多功能变频器FR-E700系列：经济型高性能变频器FR-A740系列：高性能矢量变频器FR-F740系列：多功能型、一般负载适用E500、A540系列：为停产老产品

FR-E700系列主要特点：功率范围：0.1~15KW；先进磁通矢量控制；扩充PID功能；柔性PWM；内置Modbus-RTU协议；停止精度提高·；加选件卡可以支持：CC-Link通讯；LONWORKS通讯·DeveiceNet通讯·Profibus-DP通讯2023/7/23C)变频器外接控制端子介绍2023/7/232023/7/232023/7/232023/7/232023/7/23D)变频器主电路接线图图1-3变频器主电路接线图2023/7/23E）变频器的主要参数介绍1)Pr.79运行模式选择参数a）PU模式：面板操作模式，变频器参数和启、停由面板操作。PU模式，由参数P79=1决定。b)EXT(外部操作)模式：由变频器外部端子上的输入信号，控制变频器的启停和调频。P79=2。c）组合模式1：Pr79=3,外部信号启停变频器，PU面板调节频率。d）组合模式2：Pr79=4,面板启停变频器，外部信号调节频率。2023/7/23E）变频器主要参数介绍