带载测试时,如何判断 60 闭环电机的负载是否合适
核心思路:从扭矩余量、跟随误差、温度、噪音、报警、定位精度这几个方面综合判断。 一、各项判断指标跟随误差(最核心)往复跑工作行程、启停加减速阶段:
如果误差越来越大、频繁报位置超差:负载过重。
电机声音与运转状态正常:运转顺滑,只有均匀的运转声,无沉闷吃力的嗡响、无卡顿、无抖动。
异常:呜呜闷响、启停打滑、卡顿、抖动,代表负载偏大,扭矩余量不足。 电机温升连续长时间工作后触摸电机外壳:
合适负载:温热、不烫手(一般<70℃); 负载偏大:短时间就烫手,快速升温; 负载过重:迅速高温,容易过流报警、永磁体退磁。
扭矩余量(工程经验)闭环步进(混合伺服)推荐:正常工作最大负载不超过电机额定扭矩的 60%~70%,预留余量应对冲击、惯性。
短时峰值负载可以短时间到额定扭矩(过载能力),不能长期持续满扭矩运行。 定位精度与重复性连续多次往复定位:尺寸稳定、重复定位精度达标,不会偶尔跑偏。
负载过重会出现:偶尔定位不准、重复性变差。 报警情况合适负载:连续运行无过流、跟踪超差、堵转类报警。
负载偏大:加速阶段容易随机报跟踪误差、过流报警。
二、简单总结三种情况负载合适带载运行跟随误差可控、快速归零;运转平稳无异响;温升正常;连续定位稳定,留有扭矩余量,无报警。 负载偏大(勉强能用,不推荐长期)跟随误差偏大;电机发热明显;加速时容易吃力嗡鸣;接近扭矩上限,稍微加快速度就容易报警。 负载过重(不合适)跟随误差持续增大、频繁超差报警;电机快速发烫;卡顿抖动;定位不稳定。需要换更大扭矩电机、减速机构或者降低速度。 确定 60 闭环电机的最大负载能力
核心说明60 闭环步进(混合伺服)的最大负载分为:持续额定负载(长期能带)、峰值短时负载(瞬间可以承受);测试不能直接硬憋堵转,容易烧坏电机、退磁。下面是测试方法、判断依据、简答版。 测试步骤前期准备PID、编码器、电流参数已经调试稳定;开启驱动器软件,监控:跟随误差、输出扭矩、电流、温度;设置好跟踪误差报警、过流保护,防止损坏电机。负载逐步增加,不要一次性加满。 逐步加载测试从小到大慢慢增加负载(增加阻力 / 加重负载),在设备正常工作的速度、加减速条件下往复运行。
每加一次负载,稳定运行一段时间,观察下面指标:
输出电流不超过电机铭牌额定电流; 跟随误差稳定、不会持续发散,到位后可以归零; 无抖动、沉闷吃力异响、不卡顿; 不触发跟踪超差、过流报警。
临界极限判定继续缓慢加负载,直到出现下面任意一种现象,说明到达极限负载点:
① 跟随误差持续变大,无法收敛,报跟踪误差超差;
② 电流达到额定上限,电机快速升温;
③ 电机抖动、异响、堵转;
④ 驱动器报过流故障。这个临界点就是该转速下的最大负载。
重点:速度不同,最大负载不一样!闭环步进低速扭矩大,转速越高,可带负载越小,需要分低速、工作转速、高速分别测试。
区分持续负载和峰值负载
判断标准 该工况下最大可持续负载:
负载增加到刚好能长期稳定运行,温升正常、跟随误差可控、无报警,再加重就不稳定。工程上选型使用时,还要在此基础上留余量(一般取 70% 以内作为正常工作负载)。 注意禁忌 禁止直接抱死轴堵转测试,容易永磁退磁; 大惯量负载,限制因素经常不是扭矩,而是启停时的冲击和加减速; 电流上限由驱动器设置的最大电流决定,电流设得高,短时带载能力变强,但发热变大
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