一般伺服都有三種控制方式:位置控制方式、轉矩控制方式、速度控制方式。
1、位置控制:位置控制模式一般是通過外部輸入的脈沖的頻率來確定轉動速度的大小,通過脈沖的個數(shù)來確定轉動的角度,也有些伺服可以通過通訊方式直接對速度和位移進行賦值,由于位置模式可以對速度和位置都有很嚴格的控制,所以一般應用于定位裝置。
2、轉矩控制:轉矩控制方式是通過外部模擬量的輸入或直接的地址的賦值來設定電機軸對外的輸出轉矩的大小,可以通過即時的改變模擬量的設定來改變設定的力矩大小,也可通過通訊方式改變對應的地址的數(shù)值來實現(xiàn)。應用主要在對材質的手里有嚴格要求的纏繞和放卷的裝置中,
3、速度模式:通過模擬量的輸入或脈沖的頻率都可以進行轉動速度的控制,在有上位控制裝置的外環(huán)PID控制時速度模式也可以進行定位,但必須把電機的位置信號或直接負載的位置信號給上位反饋以做運算用。位置模式也支持直接負載外環(huán)檢測位置信號,此時的電機軸端的編碼器只檢測電機轉速,位置信號就由直接的終負載端的檢測裝置來提供了,這樣的優(yōu)點在于可以減少中間傳動過程中的誤差,增加了整個系統(tǒng)的定位精度。 伺服驅動器是現(xiàn)代運動控制的重要組成部分,被廣泛應用于工業(yè)機器人及數(shù)控加工中心等自動化設備中。伺服驅動器系統(tǒng)
伺服驅動器控制信號接線及功能說明
驅動的脈沖指令輸入方式可能有三種:(1)差分驅動輸入方式;脈沖輸入比較大頻率500KHZ(2)集電極開來輸入方式;脈沖輸入量比較大頻率200KHZ(3)高速差分驅動輸入方式;脈沖輸入量比較大頻率4MHZ
驅動器的脈沖指令輸入形式也有三種:(1)方向+脈沖(2)A,B相正交脈沖(3)CW/CCW正傳/反轉脈沖
上位機(PLC)兩差分輸出直接與驅動器的PULS+,PULS-和SIGN+,SIGN-相連接,通過200Ω的電阻,光耦接口電路輸入給伺服驅動器。上位機和兩底線相連。
上位機(PLC)以集電極開路方式輸出脈沖指令的接線方式 伺服驅動器符號當前交流伺服驅動器設計中普遍采用基于矢量控制的電流、速度、位置3閉環(huán)控制算法。
有刷電機采用機械換向,磁極不動,線圈旋轉。電機工作時,線圈和換向器旋轉,磁鋼和碳刷不轉,線圈電流方向的交替變化是隨電機轉動的換相器和電刷來完成的。在有刷電機中,這個過程是將各組線圈的兩個電源輸入端,依次排成一個環(huán),相互之間用絕緣材料分隔,組成一個象圓柱體的東西,與電機軸連成一體,電源通過兩個碳元素做成的小柱子(碳刷),在彈簧壓力的作用下,從兩個特定的固定位置,壓在上面線圈電源輸入環(huán)狀圓柱上的兩點,給一組線圈通電。隨著電機轉動,不同時刻給不同線圈或同一個線圈的不同的兩極通電,使得線圈產(chǎn)生磁場的N-S極與靠近的永磁鐵定子的N-S極有一個適合的角度差,磁場異性相吸、同性相斥,產(chǎn)生力量,推動電機轉動。碳電極在線圈接線頭上滑動,象刷子在物體表面刷,因此叫碳“刷”。相互滑動,會摩擦碳刷,造成損耗,需要定期更換碳刷;碳刷與線圈接線頭之間通斷交替,會發(fā)生電火花,產(chǎn)生電磁破,干擾電子設備。
電機驅動器所要求的四大要點①高可靠性為了保護電機驅動器IC不受異常電壓和電流的影響,電機驅動器需要具備充分的保護功能,如防止因電源電壓降低而引起誤動作的功能等。另外還要求搭載在電機啟動時或強制停止和堵轉時控制電機電流的電流限制功能,以及將故障狀態(tài)輸出到外部主機處理器的功能,以確保安全性。②低功耗、高效率為了降低電機的功耗,需要低功耗的功率元器件和驅動技術。例如通過使用自動超前角調整功能等,可在從低速旋轉到高速旋轉的大范圍轉速區(qū)間內獲得非常高的效率。那么對伺服驅動器如何測試檢修,1、示波器檢查驅動器的電流監(jiān)控輸出端時,發(fā)現(xiàn)它全為噪聲。
驅動器相當于人腦,電機相當于肌肉,而執(zhí)行器相當于人手(執(zhí)行器簡單來說其實是由若干驅動器、電機、機械結構和傳感器組成的一個構件)。
以抓蘋果為例,人通過大腦控制手臂的肌肉收縮使手到達蘋果所在區(qū)域,并通過手完成對蘋果的抓取動作。同樣是完成上面的任務,對于一個n自由度的機械臂而言,則是通過驅動器控制各個關節(jié)的電機運動,使得機械臂的末端到達蘋果的擺放位置,此時安裝在機械臂末端的執(zhí)行器扮演人手的角色實現(xiàn)對蘋果的抓取。因此這三者并不是一回事,想要機器人實現(xiàn)一個特定的任務,上述三者需要發(fā)揮各自的功能,缺一不可。 利用電器元件本身發(fā)熱驅走數(shù)控柜內的潮氣,以保證電子部件的性能穩(wěn)定可靠。閘機控制器安裝位置
隨著伺服系統(tǒng)的大規(guī)模應用,伺服驅動器使用、伺服驅動器調試。伺服驅動器系統(tǒng)
脈沖偏差量寄存在脈沖偏差計數(shù)器中,脈沖偏差計數(shù)器為零,那表示給定速度指令為零速,伺服電機立即停止,這種特性不應用于伺服電機原點回歸。位置控制器的輸入量為脈沖偏差量,輸出量轉換為速度給定量,因此在進行位置控制器,當前位置不等于設置位置時,就產(chǎn)生位置偏差量,進行電機轉速的調節(jié),當設置位置和當前位置一致時,電機轉速為零,即停止。脈沖偏差量由兩種因素產(chǎn)生,一是上位機發(fā)出指令脈沖給驅動器,編碼器反饋脈沖存在延時滯后,產(chǎn)生脈沖偏差量,另一部分是由于處于產(chǎn)生好的,當電機因負載變化,電機轉軸產(chǎn)生相對位移,造成位置偏差量,這些都由編碼器檢測出來,反饋給驅動器。伺服驅動器系統(tǒng)
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