關(guān)于SEW電機三種控制方式的介紹
SEW電機的三種控制方式, 一般伺服都有三種控制方式:速度控制方式,轉矩控制方式,位置控制方式 。我想知道的就是這三種控制方式具體根據什么來(lái)選擇的?我是做數控的,一般都是采用的速度控制方式,這個(gè)象是NC中的軸控制卡決定的。還有我就是想知道這三種控制方式有沒(méi)有性能上的差別?分別都使用在什么場(chǎng)合?
SEW電機速度控制和轉矩控制都是用模擬量來(lái)控制的。位置控制是通過(guò)發(fā)脈沖來(lái)控制的。具體采用什么控制方式要根據客戶(hù)的要求,滿(mǎn)足何種運動(dòng)功能來(lái)選擇。
如果您對電機的速度、位置都沒(méi)有要求,只要輸出一個(gè)恒轉矩,當然是用轉矩模式。
如果對位置和速度有一定的精度要求,而對實(shí)時(shí)轉矩不是很關(guān)心,用轉矩模式不太方便,用速度或位置模式比較。如果上位控制器有比較的閉環(huán)控制功能,用速度控制效果會(huì )一點(diǎn)。如果本身要求不是很高,或者,基本沒(méi)有實(shí)時(shí)性的要求,用位置控制方式對上位控制器沒(méi)有很高的要求。
就伺服驅動(dòng)器的響應速度來(lái)看,轉矩模式運算量小,驅動(dòng)器對控制信號的響應快;位置模式運算量大,驅動(dòng)器對控制信號的響應慢。
SEW電機對運動(dòng)中的動(dòng)態(tài)性能有比較高的要求時(shí),需要實(shí)時(shí)對電機進(jìn)行調整。那么如果控制器本身的運算速度很慢(比如plc,或低端運動(dòng)控制器),就用位置方式控制。如果控制器運算速度比較快,可以用速度方式,把位置環(huán)從驅動(dòng)器移到控制器上,減少驅動(dòng)器的工作量,提率(比如大部分中運動(dòng)控制器);如果有更的上位控制器,還可以用轉矩方式控制,把速度環(huán)也從驅動(dòng)器上移開(kāi),這一般只是控制器才能這么干,而且,這時(shí)*不需要使用伺服電機。
SEW電機一般說(shuō)驅動(dòng)器控制的不,但是現在有個(gè)比較直觀(guān)的比較方式,叫響應帶寬。當轉矩控制或者速度控制時(shí),通過(guò)脈沖發(fā)生器給他一個(gè)方波信號,使電機不斷的正轉、反轉,不斷的調高頻率,示波器上顯示的是個(gè)掃頻信號,當包絡(luò )線(xiàn)的頂點(diǎn)到達,表示已經(jīng)失步,此時(shí)的頻率的高低,就能顯示出誰(shuí)的產(chǎn)品牛了,一般的電流環(huán)能作到1000Hz 以上,而速度環(huán)只能作到幾十赫茲。
“平滑”并不控制電機的相電流,只是把電流的變化率變緩一些,所以“平滑”并不產(chǎn)生微步,而細分的微步是可以用來(lái)定位的。
SEW電機的相電流被平滑后,會(huì )引起電機力矩的下降,而細分控制不但不會(huì )引起電機力矩的下降,相反,力矩會(huì )有所增加。
SEW電機驅動(dòng)器細分后的主要為:*消除了電機的低頻振蕩。低頻振蕩是步進(jìn)電機(尤其是反應式電機)的固有特性,而細分是消除它的徑,如果您的步進(jìn)電機有時(shí)要在共振區工作(如走圓弧),選擇細分驅動(dòng)器是的選擇。提高了電機的輸出轉矩。尤其是對三相反應式電機,其力矩比不細分時(shí)提高約30-40% 。提高了電機的分辨率。由于減小了步距角、提高了步距的均勻度,‘提高電機的分辨率‘是不言而喻的。
SEW電機很多用戶(hù)誤以為步進(jìn)電機驅動(dòng)器的細分越高,步進(jìn)電機的精度就越高,山社電機工程師建議客戶(hù)其實(shí)這是一種錯誤的觀(guān)念,比如步進(jìn)電機驅動(dòng)器細分較高的可以達到60000個(gè)脈沖一轉,而步進(jìn)電機實(shí)際是無(wú)法分辨這個(gè)精度的,當驅動(dòng)器設置為60000個(gè)脈沖/轉的時(shí)候,步進(jìn)電機驅動(dòng)器接受幾個(gè)脈沖,步進(jìn)電機才走一步,這樣并不能提高步進(jìn)電機的精度。
SEW電機的細分技術(shù)實(shí)質(zhì)上是一種電子阻尼技術(shù),其主要目的是減弱或消除步進(jìn)電機的低頻振動(dòng),提高電機的運轉精度只是細分技術(shù)的一個(gè)附帶功能。細分后電機運行時(shí)的實(shí)際步距角是基本步距角的幾分之一。
(兩相步進(jìn)電機的基本步距角是1.8°,即一個(gè)脈沖走1.8°,如果沒(méi)有細分,則是200個(gè)脈沖走一圈360°,細分是通過(guò)驅動(dòng)器靠控制電機的相電流所產(chǎn)生的,與電機無(wú)關(guān),如果是10細分,則發(fā)一個(gè)脈沖電機走0.18°,即2000個(gè)脈沖走一圈360°,電機的精度能否達到或接近0.18°,還取決于細分驅動(dòng)器的細分電流控制精度等其它因素。不同的細分驅動(dòng)器精度可能差別很大;細分數越大精度越難控制。以次類(lèi)推。三相步進(jìn)電機的基本步距角是1.2°,即一個(gè)脈沖走1.2°,如果沒(méi)有細分,則是300個(gè)脈沖走一圈360°,如果是10細分,則發(fā)一個(gè)脈沖,電機走0.12°,即3000個(gè)脈沖走一圈360°,以次類(lèi)推。在電機實(shí)際使用時(shí),如果對轉速要求較高,且對精度和平穩性要求不高的場(chǎng)合,不必選高細分。在實(shí)際使用時(shí),如果轉速很低情況下,應該選大細分,確保平滑,減少振動(dòng)和噪音。)
SEW電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(chēng)為"步距角")一步一步運行的, 其特點(diǎn)是沒(méi)有積累誤差(精度為99%), 所以廣泛應用于各種開(kāi)環(huán)控制。
SEW電機的運行要有一電子裝置進(jìn)行驅動(dòng), 這種裝置就是步進(jìn)電機驅動(dòng)器, 它是把控制系統發(fā)出的脈沖信號轉化為步進(jìn)電機的角位移, 或者說(shuō): 控制系統每發(fā)一個(gè)脈沖信號, 通過(guò)驅動(dòng)器就使步進(jìn)電機旋轉一步距角。所以步進(jìn)電機的轉速與脈沖信號的頻率成正比。所以,控制步進(jìn)脈沖信號的頻率,可以對電機調速;控制步進(jìn)脈沖的個(gè)數,可以對電機定位目的。
步進(jìn)電機通過(guò)細分驅動(dòng)器的驅動(dòng),其步距角變小了,如驅動(dòng)器工作在10細分狀態(tài)時(shí),其步距角只為‘電機固有步距角‘的十分之一,也就是說(shuō):‘當驅動(dòng)器工作在不細分的整步狀態(tài)時(shí),控制系統每發(fā)一個(gè)步進(jìn)脈沖,電機轉動(dòng)1.8°;而用細分驅動(dòng)器工作在10細分狀態(tài)時(shí),電機只轉動(dòng)了0.18° ,這就是細分的基本概念。 細分功能*是由驅動(dòng)器靠控制電機的相電流所產(chǎn)生,與電機無(wú)關(guān)。
驅動(dòng)器細分后的主要為:*消除了電機的低頻振蕩。低頻振蕩是步進(jìn)電機(尤其是反應式電機)的固有特性,,如果您的步進(jìn)電機有時(shí)要在共振區工作(如走圓弧),
SEW電機尤其是對三相反應式電機,其力矩比不細分時(shí)提高約30-40% 。提高了電機的分辨率。由于減小了步距角、提高了步距的均勻度,‘提高電機的分辨率‘是不言而喻的。以上是步進(jìn)電機的基本原理,接下來(lái),針對步進(jìn)電機驅動(dòng)的設計、選型實(shí)戰經(jīng)驗進(jìn)行總結:選擇保持轉矩(HOLDING TORQUE)。
SEW電機通電但沒(méi)有轉動(dòng)時(shí),定子鎖住轉子的力矩。由于步進(jìn)電機低速運轉時(shí)的力矩接近保持轉矩,而步進(jìn)電機的力矩隨著(zhù)速度的增大而快速衰減,輸出功率也隨速度的增大而變化,所以說(shuō)保持轉矩是衡量步進(jìn)電機負載能力的參數之一。比如,一般不加說(shuō)明地講到1N.m的步進(jìn)電機,可以理解為保持轉矩是1N.m。