VT-VRPA1-50-11

REXROTH VT-VRPA1-50-11

  步进电机是一种能将数字输入脉冲转换成旋转或直线增量运动的电磁执行元件。每输入一个脉冲电机转轴步进一个步距角增量。电机总的回转角与输入脉冲数成正比例，相应的转速取决于输入脉冲频率。
    步进电机是机电一体化产品中关键部件之一，通常被用作***控制和定速控制。步进电机惯量低、***精度高、无累积误差、控制简单等特点。广泛应用于机电一体化产品中，如：数控机床、包装机械、计算机外围设备、复印机、传真机等。
    选择步进电机时，首先要保证步进电机的输出功率大于负载所需的功率。而在选用功率步进电机时，首先要计算机械系统的负载转矩，电机的矩频特性能满足机械负载并有一定的余量保证其运行可靠。在实际工作过程中，各种频率下的负载力矩必须在矩频特性曲线的范围内。一般地说***大静力矩Mjmax大的电机，负载力矩大。
    选择步进电机时，应使步距角和机械系统匹配，这样可以得到机床所需的脉冲当量。在机械传动过程中为了使得有更小的脉冲当量，一是可以改变丝杆的导程，二是可以通过步进电机的细分驱动来完成。但细分只能改变其分辨率，不改变其精度。精度是由电机的固有特性所决定。
    选择功率步进电机时，应当估算机械负载的负载惯量和机床要求的启动频率，使之与步进电机的惯性频率特性相匹配还有一定的余量，使之***高速连续工作频率能满足机床快速移动的需要。
选择步进电机需要进行以下计算：
（1）计算齿轮的减速比
根据所要求脉冲当量，齿轮减速比i计算如下:
i=(φ.S)/(360.Δ) (1-1) 式中φ ---步进电机的步距角（o/脉冲）
S ---丝杆螺距（mm)
Δ---(mm/脉冲）
（2）计算工作台，丝杆以及齿轮折算至电机轴上的惯量Jt。
Jt=J1+（1/i2)[(J2+Js）+W/g（S/2π)2] （1-2）
式中Jt ---折算至电机轴上的惯量(Kg.cm.s2)
J1、J2 ---齿轮惯量(Kg.cm.s2)
Js ----丝杆惯量(Kg.cm.s2) W---工作台重量（N）
S ---丝杆螺距（cm）
（3）计算电机输出的总力矩M
M=Ma+Mf+Mt （1-3）
Ma=（Jm+Jt).n/T×1.02×10ˉ2 （1-4）
式中Ma ---电机启动加速力矩（N.m)
Jm、Jt---电机自身惯量与负载惯量(Kg.cm.s2)
n---电机所需达到的转速（r/min）
T---电机升速时间（s）
Mf=(u.W.s)/(2πηi)×10ˉ2 （1-5）
Mf---导轨摩擦折算至电机的转矩（N.m)
u---摩擦系数
η---传递效率
Mt=(Pt.s)/(2πηi)×10ˉ2 （1-6）
Mt---切削力折算至电机力矩（N.m)
Pt---***大切削力（N）
（4）负载起动频率估算。数控系统控制电机的启动频率与负载转矩和惯量有很大关系，其估算公式为
fq=fq0[(1-(Mf+Mt))/Ml）÷(1+Jt/Jm)] 1/2 （1-7）
式中fq---带载起动频率（Hz）
fq0---空载起动频率
Ml---起动频率下由矩频特性决定的电机输出力矩（N.m)
若负载参数无法***确定,则可按fq=1/2fq0进行估算.
（5）运行的***高频率与升速时间的计算。由于电机的输出力矩随着频率的升高而下降，因此在***高频率 时，由矩频特性的输出力矩应能驱动负载，并留有足够的余量。
（6）负载力矩和***大静力矩Mmax。负载力矩可按式（1-5）和式（1-6）计算，电机在***大进给速度时，由矩频特性决定的电机输出力矩要大于Mf与Mt之和，并留有余量。一般来说，Mf与Mt之和应小于（0.2 ～0.4)Mmax.

    一、前言

    同时实现高电压绝缘和多通道的DAQ系统的设计是一个难题，因为大多数数据采集仪器模块使用单一A-D转换器与前端倍增或扫描组合。高共模电压信号在经过绝缘变压器和A-D转换器实现绝缘和离散化之前一定要通过切换继电器。

    MX100在扫描器中使用横河专利技术的高耐压固态半导体继电器，实现了多通道输入信号的切换，这种继电器由高耐压（1500VDC）、低漏电流（3nA）的MOSFET（金属氧半导体场效应晶体管）和电压输出的光电耦合器构成，具有1秒周期内10通道高速扫描、无触点、长寿命、无噪音等优点。

    此外，MX100内部的绝缘变压器和积分式A-D转换器也是横河的专利技术。其他使用电磁式继电器提供绝缘的DAQ系统，会产生切换时间，切换稳定性，和日常维护的问题。***后，MX100DAQMaster提供高性能的绝缘和4通道的同期采样，因为4通道模块每个通道的硬件采用互相***的硬件构成。

    对于正确再现波形，采样率非常重要、高速采集可以得到正确数据。为此MX

    100的***小测量周期10ms,并且一个系统中可以混合使用3种测量周期，测量周期可以对每个模块单独进行设定。MX100支持***大容量2GBytes的CF卡，当通讯故障时开始数据备份。当通讯***正常时，重新自动开始向PC传送数据。MX100针对燃料电池测试的高速/多通道/高耐压/多周期的特点，帮助测试工程师提高了测试的效率和准确性。

    三、CAN总线分析

    在当今汽车中广泛采用了汽车总线技术。汽车总线为汽车内部各种复杂的电子设备、控制器、测量仪器等提供了统一数据交换渠道。汽车上由电子控制单元（ECU）控制的部件数量越来越多，例如电子燃油喷射装置、怠速控制（ISC）、防抱死制动装置（ABS）、安全气囊装置、电控门窗装置、主动悬架等。随着集成电路和单片机在汽车上的广泛应用，车上的ECU数量越来越多。于是，一种新的概念--车上控制器局域网络CAN的概念也就应运而生了。CAN***早是由德国BOSCH公司为解决现代汽车中的控制与测试仪器之间的数据交换而开发的一种数据通信协议，按照ISO有关标准，CAN的拓扑结构为总线式，因此也称为CAN总线。

    随着CAN总线的广泛使用，在汽车的研发、生产、维修的各个环节上总线信号的测试与分析变得越来越重要，特别是噪音信号观测与分析。