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    三種控制方式-伺服電機

    時間:2021-12-07    作者:星辰智能

    隨動系統是一種用于精確跟蹤或再現某一過程的反饋控制系統。伺服電機隨動系統可使對象的位置.方位.狀態等輸出被控,可隨心所欲地隨輸入目標(或已知值)而變化。

    伺服主要依靠脈沖進行定位,基本上可以這樣理解,電機接收到一個脈沖,就會轉動1個對應脈沖的角度,從而實現位移。由于電機本身具有發送脈沖的功能,因此電機在每個轉動角度時,會發出相應數量的脈沖,這與伺服電機所接收的脈沖形成呼應?;蚍Q閉環,如此一來,系統知道要向伺服電機發送多少脈沖,同時接收回脈沖的數量,從而使其能非常精確地控制電機的旋轉,這樣就可以準確定位。

    軍用伺服電機 尺寸圖_15-1.jpg

    接下來,來依序來看看伺服電機的這三種控制方式究竟是怎樣的。

    定位模型

        看看這個名字,可以猜出一個大概,說白了就是對定位要求較高,比如直線伺服模組這類機構,需要滑移機構精確停止,使用這一模式,我們來介紹一下滾珠絲桿模組的組成(老張的目的是:利用有限的分片時間,讓每個人都能進一步了解)。

    自動控制所用的基本都是這一模式,而且,在位置模式下,PLC一般通過向驅動器發送脈沖,來控制伺服系統。

        在這一模式下,PLC又是如何控制伺服電機的呢:通過發送脈沖的頻率,決定旋轉速度的大??;發送脈沖的數目來確定旋轉角度;當然,還有一些伺服系統,PLC可以直接給速度和位移賦值。

    因為定位方式對速度和位置有非常嚴格的控制,因此通常用于需要精確定位的設備,如上文所述的直線模組、數控機床、印刷機等,這類設備的使用最為廣泛。


    力矩模型

    一般說來,采用轉矩方式,對電動機的速度.位置沒有任何要求,只需輸出一個恒轉矩,正如我剛才所用的那樣。

       與定位方式不同,力矩控制方法是通過輸入電機軸向外的模擬量,或者直接給地址分配,以設置電機軸輸出轉矩。比如:伺服系統,若10V轉矩對應于5N·m,則外部輸入模擬量設置在5V時,電機輸出轉矩為2.5N·m。

    在此情況下,如果電動機軸負荷小于2.5N·m,電動機將會正轉;當負載超過2.5N·m時,電動機將跟負荷一起轉動;當然,當負載等于2.5N·m時,電動機不會轉。

       我們用的這一控制方式并不多,一般都是用在對材料有嚴格要求的卷繞和放卷的裝置中,如卷繞裝置或拉光纖設備,扭矩的設置要根據卷繞半徑的變化隨時改變,以保證材料的受力不隨卷繞半徑的變化而改變。


    速度模式

    本發明可通過兩種方法控制電機的旋轉速度:

    向驅動器外發送脈沖的頻率。

    即通過上位機(例如PLC),向伺服驅動器發送脈沖頻率,以控制電機的旋轉速度,這與位置模式相同。

    通過模擬量輸入。

    這一方法與扭矩模式相似,對應于0-10V的不同速度,外接輸入模擬量設置在不同電壓時,電機輸出相應的轉速。

    轉速模式下,伺服系統本身無法對其進行定位,若要實現定位功能,則需將電機位置信號或負載的位置信號反饋給上位機,然后由上位機進行運算控制,說白了就是:需要另外檢測電機或者負載的位置。


    該定位方式還支持外環直接檢測位置信號,電機軸端編碼器僅對電機轉速進行檢測,位置信號則由負荷端檢測設備提供。該方法的優點是能夠減小中間傳動過程中的誤差,提高整個伺服電機系統的定位精度。

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