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—小型立體倉庫電氣控制系統的設計畢業論文(編輯修改稿)

2026-07-17 04:04 本頁面

　

【文章內容簡介】過壓保護 27177。1V輸入輸出絕緣AC1500V，1分鐘，10mA；DC500V，絕緣電阻60MΩ輸入機殼絕緣AC1500V，1分鐘，10mA；DC500V，絕緣電阻50MΩ輸出機殼絕緣AC1500V，1分鐘，10mA；DC500V，絕緣電阻10MΩ相對濕度Ta=25℃ 相對濕度=80％工作環境溫度10℃～40℃儲存溫度20℃～55℃尺寸／重量200X118X49mm(長X寬X高) 顏色黑色冷卻方式風冷第3章元器件的選擇步進電機的選擇（1）、步進電動機的特點①、步進電動機是一種作為控制用的特種電機，它的旋轉是以固定的角度(稱為“步距角”)一步一步運行的，其特點是沒有積累誤差(精度為100％)，所以廣泛應用于各種開環控制。②、步進電機的轉速與脈沖信號的頻率成正比③、步距值不容易因為電氣、負載、環境條件的變化而改變,使用開環控制(或半閉環控制)就能進行良好的定位控制。④、起制動、正反轉、變速等控制方便。⑤、價格便宜,可靠性高。⑥、步進電動機的主要缺點是效率較低,并且需要配上適當的驅動電源。⑦、步進電動機帶負載慣性的能力不強,在使用時既要注意負載轉矩的大小,又要注意負載轉動慣量的大小,只有當兩者選取在合適的范圍時,電機才能獲的滿意的運行性能。⑧、由于存在失步和共振，因此步進電機的加減速的方法根據利用狀態的不同而復雜多變。（2）、步進電機驅動系統的基本組成與交直流電動機不同，僅僅接上供電電源，步進電機不會運行的。為了驅動步進電動機，必須由一個決定電動機速度和旋轉角度的脈沖發生器（在該立體倉庫控制系統中采用PLC作脈沖發生器進行位置控制）、一個使電動機繞組圖七步進電機驅動系統的組成電流按規定次序通斷的脈沖分配器、一個保證電動機正常運行的功率放大器，以及一個直流功率電源等組成一個驅動系統，如圖七所示。（3）、步進電動機的選擇計算在選擇步進電動機時首先考慮的是步進電動機的類型選擇，其次才是具體的品種選擇，在該立體倉庫控制系統中要求步進電動機電壓低、電流小、有定位轉矩和使用螺栓機構的定位裝置，確定步進電動機采用2相8拍混合式步進電機；在進行步進電動機的品種選擇時，要綜合考慮速比i、軸向力F、負載轉矩、額定轉矩和運行頻率，以確定步進電機的具體規格和控制裝置。由于我們使用螺栓機構的定位裝置，已知條件和要求條件為：移動部分總重 M=25kg 外力 Fa=磨擦系數 =螺栓機構的效率 =O. 9螺栓軸徑 =螺栓長 =42cm螺距 P=3mm分辨率 L=移動距離 =速度 V=2m／min 計算：設擬選用2相、176。步距角的HB型電動機速比(設使用直接驅動方式)i=m/(360L)=2／(360)=1軸向力F=Fa+M=4+25=負載轉矩=FP／(2 )+()/2 =5／(2 )+ ( )/(2 )= 螺栓的慣量 =（）/32=（42）/32=.移動體的慣量=M=25= kg. 負載慣量為=+=+=.根據以上計算可以初步選定步進電動機，其慣量為= kg.，空載起動頻率=3000H。由要求的速度可求出運行的頻率：f=V／L=2000／(60)=3333HZ可知需要加減速的驅動方式。齒輪比：G=360176。/L= 360176。/ (176。)=150換算到電機軸的負載轉矩為T=GL(+F)/ 2 =150(+5)/() = 對首次設計的裝置來講，所選用的電動機通常留有2～3倍的余量，所以電機轉矩=3T=3= =根據以上的計算，我們在該立體倉庫控制系統中的步進電動機采用北京斯達特機電科技發展有限公司生產的2相8拍混合式步進電機，它的主要特點：體積小，具有較高的起動和運行頻率，有定位轉矩等優點。型號：42BYGHl01。電氣原理圖如圖八所示。快接線插頭：紅色表示A相，藍色表示B相；如果發現步進電機轉向不對時可以將A相或B相中的兩條線對調。圖八步進電機的出線圈此步進電機的電氣技術數據為:電機型號相數步距角相電流驅動電壓額定轉矩重量42BYGH1012DC24VM 步進電機驅動器的選擇(1)、步進電機驅動器的選擇步進電機的運行要有一電子裝置進行驅動，這種裝置就是步進電機驅動器，它是把控制系統發出的脈沖信號轉化為步進電機的角位移，或者說：控制系統每發一個脈沖信號，通過驅動器就使步進電機旋轉一步距角。所以步進電機的轉速與脈沖信號的頻率成正比。所有型號驅動器的輸入信號都相同，共有三路信號，它們是：步進脈沖信號CP、方向電平信號DIR、脫機信號FREE(此端為低電平有效，這時電機處于無力矩狀態；此端為高電平或懸空不接時，此功能無效，電機可正常運行)。它們在驅動器內部的接口電路都相同，見下圖。OPTO端為三路信號的公共端，三路輸入信號在驅動器內部接成共陽方式，所以OPTO端須接外部系統的VCC，如果VCC是+5V則可直接接入；如果VCC不是+5V則須外部另加限流電阻R，保證給驅動器內部光耦提供81 5mA的驅動電流，參見圖九和圖十。在該立體倉庫中由于FP0提供的電平為24V，而輸入部分的電平為5V。圖九輸入信號接口電路圖十外接限流電阻R步進電機驅動器的輸出信號有兩種:①、初相位信號：驅動器每次上電后將使步進電機起始在一個固定的相位上，這就是初相位。初相位信號是指步進電機每次運行到初相位期間，此信號就輸出為高電平，否則為低電平。此信號和控制系統配合使田，可產生相位記憶功能，其接口見圖十一。圖十一初相位信號接口電路②、報警輸出信號：每臺驅動器都有多種保護措施(如：過壓、過流、過溫等)。當保護發生時，驅動器進入脫機狀態使電機失電，但這時控制系統可能尚未知曉。如要通知系統，就要用到‘報警輸出信號’。此信號占兩個接線端子，此兩端為一繼電器的常開點，報警時觸點立即閉合。驅動器正常時，觸點為常開狀態。觸點規格：DC24V／1A或AC11OV／O．3A。一般來說，對于兩相四根線電機，可以直接和驅動器相連，如圖十二所示。圖十二電機與驅動器接線圖所以我們采用北京斯達特機電科技發展有限公司生產的SH系列步進電動機驅動器，型號為SH2H057。主要由電源輸入部分、信號輸入部分、輸出部分組成。SH2H057步進電動機驅動器采用鑄鋁結構，此種結構主要用于小功率驅動器,這種結構為封閉的超小型結構，本身不帶風機，其外殼即為散熱體，所以使用時要將其固定在較厚、較大的金屬板上或較厚的機柜內，接觸面之間要涂上導熱硅脂，在其旁邊加一個風機也是一種較好的散熱辦法。此步進電機驅動器的電氣技術數據為：驅動器型號相數類別細分數通過撥位開關設定最大相電流開關設定工作電源SH2H057二相或四相混合式二相八拍一組直流DC(24V40V)(2)、步進電機驅動器接線示意圖見圖十三圖十三步進電機驅動器接線示意圖(3)、步進電機驅動器細分數和電機相電流的設定①、細分數的設定

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