伺服電機精準控制離不開編碼器,,編碼器如何控制伺服的三個方法?
現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)多采用自動化的方式,自動化生產(chǎn)線需要PLC等控制器的控制,,也需要有執(zhí)行機構來實踐執(zhí)行,。控制器前面已經(jīng)說了,,主要就是PLC這個可編程邏輯控制器,。至于執(zhí)行結構,就是運動電機的各類衍生產(chǎn)品,,比如機械臂,、傳送帶、AGV車等等,。那同樣都是運動電機,,為啥伺服電機就比步進電機貴呢?因為人家控制的精準度高,。那為啥伺服的控制精度高,?簡單的來說說。
伺服電機是一種工控執(zhí)行機構,,一般由運動電機,、驅動器以及編碼器共同組成,下面說說它的工作原理,,讓大家了解下憑什么它被控制的那么精準,。
伺服電機主要靠脈沖來定位,同時它自己也具備發(fā)出脈沖的功能,,伺服電機每旋轉一個角度,,都會發(fā)出對應數(shù)量的脈沖。這樣,,伺服電機接受的脈沖和發(fā)出的脈沖形成呼應閉環(huán),,系統(tǒng)就會知道發(fā)了多少脈沖給伺服電機,同時又收了多少脈沖回來,,從而實現(xiàn)了電機精確的定位,,甚至能可以達到0.001mm。
伺服電機的結構主要包括三個部分:永磁同步電機,、驅動器以及編碼器,。當PLC通過通訊總線將指令信息傳遞給驅動器后,驅動器會發(fā)出脈沖信號驅動永磁電機進行運動,。這時,,電機一邊運轉一邊也會發(fā)出一個脈沖。伺服編碼器對照兩個脈沖,,如果不一致,,那就進行修正,,直至它們一樣為止。通過編碼器的修正,,實現(xiàn)了伺服的閉環(huán)控制,如果精度不高,,那才有問題,。
實現(xiàn)電機閉環(huán)控制的關鍵是編碼器,現(xiàn)在主要有光電編碼器和磁電編碼器兩大類,,光電編碼器因其每一個位置絕對唯一,、抗干擾、無需掉電記憶,,已經(jīng)越來越廣泛地應用于各種工業(yè)系統(tǒng)中的角度,、長度測量和定位控制,我們家的一體式交流伺服就采用了23位多圈絕對值光電編碼器,,控制精度非常高,。
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編碼器如何控制伺服的三個方法?
方法一,、伺服主要靠脈沖來定位,,基本上可以這樣理解,伺服電機接收到1個脈沖,,就會旋轉1個脈沖對應的角度,,從而實現(xiàn)位移,因為,,伺服電機本身具備發(fā)出脈沖的功能,,所以伺服電機每旋轉一個角度,都會發(fā)出對應數(shù)量的脈沖,,這樣,,和伺服電機接受的脈沖形成了呼應,或者叫閉環(huán),,如此一來,,系統(tǒng)就會知道發(fā)了多少脈沖給伺服電機,同時又收了多少脈沖回來,,這樣,,就能夠很精確的控制電機的轉動,從而實現(xiàn)精確的定位,,可以達到0.001mm,。 直流伺服電機分為有刷和無刷電機。有刷電機成本低,結構簡單,,啟動轉矩大,,調速范圍寬,控制容易,,需要維護,,但維護方便(換碳刷),產(chǎn)生電磁干擾,,對環(huán)境有要求,。因此它可以用于對成本敏感的普通工業(yè)和民用場合。無刷電機體積小,,重量輕,,出力大,響應快,,速度高,,慣量小,轉動平滑,,力矩穩(wěn)定,。控制復雜,,容易實現(xiàn)智能化,,其電子換相方式靈活,可以方波換相或正弦波換相,。電機免維護,,效率很高,運行溫度低,,電磁輻射很小,,長壽命,可用于各種環(huán)境,。
方法二,、交流伺服電機也是無刷電機,分為同步和異步電機,,目前運動控制中一般都用同步電機,,它的功率范圍大,可以做到很大的功率,。大慣量,,最高轉動速度低,且隨著功率增大而快速降低,。適合做低速平穩(wěn)運行的應用,。
方法三,、伺服電機內(nèi)部的轉子是永磁鐵,驅動器控制的U/V/W三相電形成電磁場,,轉子在此磁場的作用下轉動,,同時電機自帶的編碼器反饋信號給驅動器,驅動器根據(jù)反饋值與目標值進行比較,,調整轉子轉動的角度,。伺服電機的精度決定于編碼器的精度(線數(shù))。