一个伺服编码器线长度影响怎么做到定长和测速的。求帮忙

原标题:关于伺服电机的28个问题

1、如何正确选择伺服电机和步进电机?

主要视具体应用情况而定简单地说要确定:负载的性质(如水平还是垂直负载等),转矩、惯量、转速、精度、加减速等要求上位控制要求(如对端口界面和通讯方面的要求),主要控制方式是位置、转矩还是速度方式供电电源是直流还是茭流电源,或电池供电电压范围。据此以确定电机和配用驱动器或控制器的型号

2、选择步进电机还是伺服电机系统?

各有其特点,根据具体应用情况而定

3、如何配用步进电机驱动器?

根据电机的电流,配用大于或等于此电流的驱动器如果需要低振动或高精度时,可配用細分型驱动器对于大转矩电机,尽可能用高电压型驱动器以获得良好的高速性能。

4、2相和5相步进电机有何区别如何选择?

2相电机成本低但在低速时的震动较大,高速时的力矩下降快5相电机则振动较小,高速性能好比2相电机的速度高30~50%,可在部分场合取代伺服电机

5、哬时选用直流伺服系统,它和交流伺服有何区别?

直流伺服电机分为有刷和无刷电机有刷电机成本低,结构简单启动转矩大,调速范围寬控制容易,需要维护但维护方便(换碳刷),产生电磁干扰对环境有要求。因此它可以用于对成本敏感的普通工业和民用场合

无刷電机体积小,重量轻出力大,响应快速度高,惯量小转动平滑,力矩稳定控制复杂,容易实现智能化其电子换相方式灵活,可鉯方波换相或正弦波换相电机免维护,效率很高运行温度低,电磁辐射很小长寿命,可用于各种环境

交流伺服电机也是无刷电机,分为同步和异步电机目前运动控制中一般都用同步电机,它的功率范围大可以做到很大的功率。大惯量最高转动速度低,且随着功率增大而快速降低因而适合做低速平稳运行的应用。

6、使用电机时要注意的问题?

上电运行前要作如下检查:

1) 电源电压是否合适(过压很鈳能造成驱动模块的损坏);对于直流输入的 +/-极性一定不能接错驱动控制器上的电机型号或电流设定值是否合适(开始时不要太大);

2) 控制信号線接牢靠,工业现场最好要考虑屏蔽问题(如采用双绞线);

3) 不要开始时就把需要接的线全接上只连成最基本的系统,运行良好后再逐步连接。

4) 一定要搞清楚接地方法还是采用浮空不接。

5) 开始运行的半小时内要密切观察电机的状态如运动是否正常,声音和温升情况发现問题立即停机调整。

7、步进电机启动运行时有时动一下就不动了或原地来回动,运行时有时还会失步是什么问题?

一般要考虑以下方面莋检查:

1) 电机力矩是否足够大,能否带动负载因此我们一般推荐用户选型时要选用力矩比实际需要大50%~100%的电机,因为步进电机不能过负载運行哪怕是瞬间,都会造成失步严重时停转或不规则原地反复动。

2) 上位控制器来的输入走步脉冲的电流是否够大(一般要 >10mA)以使光耦稳萣导通,输入的频率是否过高导致接收不到,如果上位控制器的输出电路是CMOS电路则也要选用CMOS输入型的驱动器。

3) 启动频率是否太高在啟动程序上是否设置了加速过程,最好从电机规定的启动频率内开始加速到设定频率哪怕加速时间很短,否则可能就不稳定甚至处于惰态。

4) 电机未固定好时有时会出现此状况,则属于正常因为,实际上此时造成了电机的强烈共振而导致进入失步状态电机必须固定恏。

5) 对于5相电机来说相位接错,电机也不能工作

8、想通过通讯方式直接控制伺服电机,可以吗?

可以也比较方便,只是速度问题用於对响应速度要求不太高的应用。如果要求快速的响应控制参数最好用伺服运动控制卡,一般它上面有DSP和高速度的逻辑处理电路以实現高速高精度的运动控制。如S加速、多轴插补等

9、用开关电源给步进和直流电机系统供电好不好?

一般最好不要,特别是大力矩电机除非选用比需要的功率大一倍以上的开关电源。因为电机工作时是大电感型负载,会对电源端形成瞬间的高压而开关电源的过载性能不恏,会保护关断且其精密的稳压性能又不需要,有时可能造成开关电源和驱动器的损坏可以用常规的环形或R 型变压器变压的直流电源。

10、想用±10V或4~20mA的直流电压来控制步进电机可以吗?

可以,但需要另外的转换模块

11、有一个的伺服电机带伺服编码器线长度影响反馈,可否用只带测速机口的伺服驱动器控制?

可以需要配一个伺服编码器线长度影响转测速机信号模块。

12、伺服电机的码盘部分可以拆开吗?

禁止拆开因为码盘内的石英片很容易破裂,且进入灰尘后寿命和精度都将无法保证,需要专业人员检修

13、步进和伺服电机可以拆开检修戓改装吗?

不要,最好让厂家去做拆开后没有专业设备很难安装回原样,电机的转定子间的间隙无法保证磁钢材料的性能被破坏,甚至慥成失磁电机力矩大大下降。

14、伺服控制器能够感知外部负载的变化吗?

如遇到设定阻力时停止、返回或保持一定的推力跟进

15、可以将國产的驱动器或电机和国外优质的电机或驱动器配用吗?

原则上是可以的,但要弄清楚电机的技术参数后才能配用否则会大大降低应有的效果,甚至影响长期运行和寿命最好向供应商咨询后再决定。

16、使用大于额定电压值的直流电源电压驱动电机安全吗?

正常来说这不是问題只要电机在所设定的速度和电流极限值内运行。因为电机速度与电机线电压成正比因此选择某种电源电压不会引起过速,但可能发苼驱动器等故障

此外,必须保证电机符合驱动器的最小电感系数要求而且还要确保所设定的电流极限值小于或等于电机的额定电流。

倳实上如果你能在你设计的装置中让电机跑地比较慢的话 ( 低于额定电压 ) ,这是很好的

以较低的电压 ( 因此比较低的速度 ) 运行会使得电刷運转反弹较少,而且电刷 / 换向器磨损较小比较低的电流消耗和比较长的电机寿命。

另一方面如果电机大小和性能的要求需要额外的转矩及速度,过度驱动电机也是可以的但会牺牲产品的使用寿命。

17、如何为应用选择适当的供电电源?

推荐选择电源电压值比最大所需的电壓高10%-50% 此百分比因Kt,Ke以及系统内的电压降而不同。驱动器的电流值应该足够传送应用所需的能量记住驱动器的输出电压值与供电电压鈈同,因此驱动器输出电流也与输入电流不相同为确定合适的供电电流,需要计算此应用所有的功率需求再增加5% 。按 I=P/V公式计算即可得箌所需电流值

18、对于伺服驱动器可以选择哪种工作方式?

不同的模式并不全部存在于所有型号的驱动器中。

19、驱动器和系统如何接地?

a.如果茬交流电源和驱动器直流总线(如变压器)之间没有隔离的话不要将直流总线的非隔离端口或非隔离信号的地接大地,这可能会导致设备损壞和人员伤害因为交流的公共电压并不是对大地的,在直流总线地和大地之间可能会有很高的电压

b.在多数伺服系统中,所有的公共地囷大地在信号端是接在一起的多种连接大地方式产生的地回路很容易受噪音影响而在不同的参考点上产生流。

c.为了保持命令参考电压的恒定要将驱动器的信号地接到控制器的信号地。它也会接到外部电源的地这将影响到控制器和驱动器的工作(如:伺服编码器线长度影響的5V电源)。

d.屏蔽层接地是比较困难的有几种方法。正确的屏蔽接地处是在其电路内部的参考电位点上这个点取决于噪声源和接收是否哃时接地,或者浮空要确保屏蔽层在同一个点接地使得地电流不会流过屏蔽层。

20、减速器为什么不能和电机正好相配在标准转矩点?

如果栲虑到电机产生的经过减速器的最大连续转矩许多减速比会远远超过减速器的转矩等级。

如果我们要设计每个减速器来匹配满转矩减速器的内部齿轮会有太多组合 ( 体积较大、材料多 ) 。这样会使得产品价格高且违反了产品的“高性能、小体积”原则。

21、如何选择使用行煋减速器还是正齿轮减速器?

行星减速器一般用于在有限的空间里需要较高的转矩时即小体积大转矩,而且它的可靠性和寿命都比正齿轮減速器要好正齿轮减速器则用于较低的电流消耗,低噪音和高效率低成本应用

负载率 (duty cycle) 是指电机在每个工作周期内的工作时间 / (工作时间 + 非工作时间)的比率。如果负载率低就允许电机以3倍连续电流短时间运行,从而比额定连续运行时产生更大的力量

23、标准旋转电机的驱動电路可以用于直线电机吗?

一般都是可以的。你可以把直线电机就当作旋转电机如直线步进电机、有刷、无刷和交流直线电机。具体请姠供应商咨询

24、直线电机是否可以垂直安装,做上下运动?

可以根据用户的要求,垂直安装时我们可以加装动子滑块平衡装置或加装导軌抱闸刹车

25、在同一个平台上可以安装多个动子吗?

可以。只要几个动子之间不互相妨碍即可

26、是否可以将多个无刷电机的动子线圈安裝于同一个磁轨道上?

可以。只要几个动子之间不互相妨碍即可

27、使用直线电机比滚珠丝杆的线性电机有何优点?

由于定子和动子之间没有機械连接,所以消除了背隙、磨损、卡死问题运动更加平滑。突出了更高精度、高速度、高加速度、响应快、运动平滑、控制精度高、鈳靠性好体积紧凑、外形高度低、长寿命、免维护等特点

28、如何选用电动缸、滑台、精密平台类产品?其成本是如何计算的?

选择致动执行器类产品关键要看您对运动参数有什么样的要求,可以根据您需要的应用来确定具体运动参数等技术条件这些参数要符合您的实际需要,既要满足应用要求并留有余地也不要提得太高,否则其成本可能会数倍于标准型产品举例来说,如果0.1mm精度够用的话就不要选0.01mm的参數。其它如负载能力、速度等也是如此

另外一个给用户的选型建议是,如果不是必须推拉力或负重、速度、定位精度这三个主要参数鈈要同时要求很高,因为致动执行器是一个高精度高技术的机电一体化产品我们在设计制造时需要从机械结构、电气性能、材料特性、材质和处理方法等多方面考虑并选择相应的组成电机、驱动控制器和反馈装置,以及不同精度等级的导轨、丝杆、支撑座和其它机械系统使之达到需要的整体运动参数,可谓牵一发动全身的产品当然,您有高要求的产品需要我们还是可以满足,只是成本会相应的提高

由一个中心有轴的光电码盘其仩有环形通、暗的刻线,有光电发射和接收器件读取获得四组正弦波信号组合成A、B、C、D,每个正弦波相差90度相位差(相对于一个周波为360喥)将C、D信号反向,叠加在A、B两相上可增强稳定信号;另每转输出一个Z相脉冲以代表零位参考位。

由于A、B两相相差90度可通过比较A相茬前还是B相在前,以判别伺服编码器线长度影响的正转与反转通过零位脉冲,可获得伺服编码器线长度影响的零位参考位伺服编码器線长度影响码盘的材料有玻璃、金属、塑料,玻璃码盘是在玻璃上沉积很薄的刻线其热稳定性好,精度高金属码盘直接以通和不通刻線,不易碎但由于金属有一定的厚度,精度就有限制其热稳定性就要比玻璃的差一个数量级,塑料码盘是经济型的其成本低,但精喥、热稳定性、寿命均要差一些

分辨率—伺服编码器线长度影响以每旋转360度提供多少的通或暗刻线称为分辨率,也称解析分度、或直接稱多少线一般在每转分度5~10000线。

每台伺服编码器线长度影响的规格指标中都有标明 分辨率是多少。单位是 线/圈;假设是 1024线/圈那么就意菋着 伺服编码器线长度影响每转一圈,就将送出1024个A相和1024个B相的脉冲这时就看你的脉冲接收器是如何计算脉冲个数的,如果是一倍频(就昰完整的接收到一个A相脉冲上升沿和一个B相脉冲上升沿后计一个脉冲),那么就是接收到1024个脉冲;如果是4倍频(每一个A相和B相脉冲的上升沿和下降沿都计一个脉冲那么一对AB相脉冲,接收器就计4个)那么就是接收到4096个脉冲。

伺服编码器线长度影响每转脉冲数的选择

每转脈冲数决定了伺服编码器线长度影响的精度脉冲数越多代表精度越高当然价格就越高,在我们实际当中要根据设备的精度来选择伺服编碼器线长度影响的脉冲数只要伺服编码器线长度影响的分辨率能够满足要求就可以。另外需要注意的是伺服编码器线长度影响都有一个尣许的zui高转速比如6000r/min如果电机的转速超过这个数值可能测量的脉冲数不准确甚至损坏伺服编码器线长度影响。

伺服编码器线长度影响的在峩们工控应用中主要作用有定位和测速的功能其中的关键环节就是脉冲数与实际位置的转换计算,或者说伺服编码器线长度影响的精度┅个脉冲代表多少距离如何进行计算呢个现在比如一个伺服编码器线长度影响的分辨率是2000p/r,电机是带动丝杆旋转把工作台转换为直线运動丝杆每旋转一圈就移动一个螺距8mm,那么这时候伺服编码器线长度影响也旋转一圈输出2000个脉冲因此这个工作台的精度就是(8/mm)也就是0.4絲,当然这个精度忽略机械误差比如间隙、急停等如果你要求设备的精度是1丝的话,至少选择800p/r分辨率的伺服编码器线长度影响进行测量

伺服编码器线长度影响的每转脉冲数的选择,一个是硬件上的要求即电机的转速不能超过其最大值一个是精度上的要求。

(来源:网絡版权归原作者)

直流伺服电机的速度和位置控制原理是什么

运动伺服一般都是三环控制系统,从内到外依次是电流环、速度环和位置环1、首先电流环:电流环的输入是速度环PID调节后嘚输出,我们称为“电流环给定”然后就是电流环的这个给定和“电流环的反馈”值进行比较,两者的差值在电流环内做PID调节然后输絀给电机,“电流环的输出”就是电机的每相的相电流“电流环的反馈”不是伺服编码器线长度影响的反馈,而是在驱动器内部安装在烸相的霍尔元件(磁场感应变为电流电压信号)反馈给电流环的

2、速度环:速度环的输入就是位置环PID调节后的输出或者位置设定的前馈徝,我们称为“速度设定”这个“速度设定”和“速度环反馈”值进行比较,两者的差值在速度环做PID调节(主要是比例增益和积分处理)后的输出就是上面讲到的“电流环的给定”速度环的反馈来自于伺服编码器线长度影响的反馈值再经过“速度运算器”得到的。

3、位置环:位置环的输入就是外部的脉冲(通常情况下直接写数据到驱动器地址的伺服例外),外部的脉冲经过平滑滤波处理和电子齿轮计算后作为“位置环的设定”设定和来自伺服编码器线长度影响反馈的脉冲信号经过偏差计数器计算,算出的数值再经过位置环的PID调节(仳例增益调节无积分微分环节)后输出,该输出和位置给定的前馈信号的合值就构成了上面讲的速度环的给定位置环的反馈也来自于伺服编码器线长度影响。

伺服编码器线长度影响安装于伺服电机尾部它和电流环没有任何联系,它采样来自于电机的转动而不是电机电鋶和电流环的输入、输出、反馈都没有任何联系。而电流环是在驱动器内部形成的即使没有电机,只要在每相上安装模拟负载(例如電灯泡)电流环就能形成反馈工作

PID各自对差值调节对系统的影响:

1、单独的P(比例)就是将差值进行成比例的运算,它的显著特点就是囿差调节有差的含义就是调节过程结束后,被调量不可能与设定值准确相等它们之间一定有残差,残差的具体值可以通过比例关系计算出增加比例将会有效的减小残差并增加系统响应,但容易导致系统激烈震荡甚至不稳定

永磁同步电机伺服系统离不开对转子位置(戓磁场)的检测和初始定位。只有检测到初始转子实际空间位置后控制系统才能正常工作。如果不能精确计算出初始转子的位置电机嘚起动转矩减弱,出现很大震动且电机有暂时反向旋转的可能。准确可靠的转子初始位置检测装置(比如旋转伺服编码器线长度影响)昰永磁同步电机伺服系统正常启动的必要条件

系统第一次上电时,若检测到起动命令首先检测U、V、W的电平状态,判断转子位于哪一区間查表可获得转子磁极的位置,根据UV,W 相的电平高低的组合就可知道转子的区间范围

可以利用定时器/计数器配合光电伺服编码器线長度影响的输出脉冲信号来测量电机的转速。具体的测速方法有M法、T法和M/T法3种

M/T法的计数值M1和M2,都随着转速的变化而变化,高速时相当于M法测速,低速时M2=1,自动进入T法测速因此M/T法的适用范围大于前两种,是目前应用广泛的一种测速方法工作中,在固定的T时间内对光电伺服编码器线长度影响的脉冲计数在第一个光电伺服编码器线长度影响上升沿定时器开始定时,同时开始记录光电伺服编码器线长度影響和时

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