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步进伺服系统的控制为(伺服与步进的控制方式)

来源:www.haichao.net  时间:2023-01-27 07:25   点击:50  编辑:admin   手机版

1. 伺服与步进的控制方式

步进电机是将电脉冲信号转变为角位移或线位移的开环控制元步进电机件,在非超载的情况下,电机的转速、停止的位置只取决于脉冲信号的频率和脉冲个数,而不受负载变化的影响,当步进驱动器接收到一个脉冲信号,它就驱动步进电机安设定的方向转动一个固定的角度,称为“步距角”,它的旋转是以固定的角度一步一步运行的。可以通过控制脉冲个数来控制角位移量,从而达到准确定位的目的,同时可以通过控制脉冲频率来控制电机转动的速度和加速度,从而达到高速的目的。 伺服电机又称执行电机,在自动控制系统中,用作执行元件,把收到的电信号转换成电机轴上的角位移或角速度输出。伺服电机内部的转子是永磁铁,驱动器控制的U/V/W三相电形成电磁场,转子在此磁场的作用下转动,同时电机自带的编码器反馈信号给驱动器,驱动器根据反馈值与目标值进行比较,调整转子转动的角度。伺服电机的精度决定于编码器的精度(线数)也就是说伺服电机本身具备发出脉冲的功能,它每旋转一个角度,都会发出对应数量的脉冲,这样伺服驱动器和伺服电机编码器的脉冲形成了呼应,所以它是闭环控制,步进电机是开环控制。 步进电机和伺服电机的区别在于:

1、控制精度不同。步进电机的相数和拍数越多,它的精确度就越高,伺服电机取块于自带的编码器,编码器的刻度越多,精度就越高。

2、控制方式不同;一个是开环控制,一个是闭环控制。

3、低频特性不同;步进电机在低速时易出现低频振动现象,当它工作在低速时一般采用阻尼技术或细分技术来克服低频振动现象,伺服电机运转非常平稳,即使在低速时也不会出现振动现象。交流伺服系统具有共振抑制功能,可涵盖机械的刚性不足,并且系统内部具有频率解析机能(FFT),可检测出机械的共振点便于系统调整。

4、矩频特性不同;步进电机的输出力矩会随转速升高而下降,交流伺服电机为恒力矩输出,5、过载能力不同;步进电机一般不具有过载能力,而交流电机具有较强的过载能力。6、运行性能不同;步进电机的控制为开环控制,启动频率过高或负载过大易丢步或堵转的现象,停止时转速过高易出现过冲现象,交流伺服驱动系统为闭环控制,驱动器可直接对电机编码器反馈信号进行采样,内部构成位置环和速度环,一般不会出现步进电机的丢步或过冲的现象,控制性能更为可靠。7、速度响应性能不同;步进电机从静止加速到工作转速需要上百毫秒,而交流伺服系统的加速性能较好,一般只需几毫秒,可用于要求快速启停的控制场合。 综上所述,交流伺服系统在许多性能方面都优于步进电机,但是价格比就不一样了。

2. 步进伺服系统的工作原理

伺服端子机工作原理:

端子机指的是电线加工要用到的一种机器,它可以把五金头打压至电线端.然后再做导通.端子机打出来的端子通常是为了连接更方便,不用去焊接便能够稳定的将两根导线连接在一起。

1、(步进原理)马达不停的在转动。内裏有一个断电器带离合的,每动一下就是一个标准备的“O”出来,是最常见的。

2、最近五年出现了伺服器带的(静音式)端子机,他的运行原理和上面又不一样,只是给伺服器一个信息,这个信息再传给马达,行成一个动作。

3. 伺服控制器与步进控制器的区别

步进电机和伺服电机二者都是控制电机,都能精确控制速度。

但是二者控制速度的原理不同:伺服电机是闭环控制(通过编码器反馈等完成),即:会实时测定电机的速度后自动加以调整;步进电机是开环控制,输入一个脉冲步进电机就会转过一固定的角度,但是不对速度进行测定。其它的不同,伺服电机的启动快。很短的时间内就可以达到额定速度。适宜频繁启停而且有启动转矩要求的情况,同时伺服电机的功率可以做到很大。步进电机的启动,就比较慢,要经过频率从低到高的过程。步进电机一般不具备过载能力,而伺服电机的过载能力是很强的。

4. 步进伺服控制模块的作用

要通过步进或伺服电机实现。这里面用到插补的知识。宏观上画的是圆,微观上画的是折线。一个至少有两路脉冲输出的plc控制x,y方向上的两台伺服电机。一会儿控制x,一会儿控制y,但是每台执行的脉冲很少,切换很快,看着像是同时执行。画出的弧线看不出折点。有点像单片机控制数码管循环扫描,在高级语言里算作多线程。机械部分主要是齿轮和齿条。

如果再提高一个层次,用指令控制电机画弧,这就要用高级语言编程喽,把指令定义成规定格式,用c读取,再来控制伺服控制器。

5. 步进伺服控制器

伺服电机和步进电机的物理符号分别是SM和PM、VR、HB。

步进电机分三种:永磁式(PM),反应式(VR)和混合式(HB)。

伺服电机(SM)指在伺服系统中控制机械元件运转的发动机,是一种补助马达间接变速装置。

伺服电机可使控制速度,位置精度非常准确,可以将电压信号转化为转矩和转速以驱动控制对象。伺服电机转子转速受输入信号控制,并能快速反应,在自动控制系统中,用作执行元件,且具有机电时间常数小、线性度高、始动电压等特性,可把所收到的电信号转换成电动机轴上的角位移或角速度输出。

分为直流和交流伺服电动机两大类,其主要特点是,当信号电压为零时无自转现象,转速随着转矩的增加而匀速下降。

扩展资料

永磁式步进电机一般为两相,转矩和体积较小,步进角一般为7.5度或15度;反应式步进电机一般为三相,可实现大转矩输出,步进角一般为0.75度。输出转矩较大,转速也比较高。这种电机,在机床上使用较多。

混合式步进电机是指混合了永磁式和反应式的优点。它又分为两相、三相、四相和五相:两相(四相)步距角一般为1.8度,三相步距角通常为1.2度,而五相步进角多为0.72度。目前,混合式步进电机的应用最为广泛。

直流伺服电机可应用在是火花机、机械手、精确的机器等。可同时配置2500P/R高分析度的标准编码器及测速器,更能加配减速箱、令机械设备带来可靠的准确性及高扭力。调速性好,单位重量和体积下,输出功率最高,大于交流电机,更远远超过步进电机。多级结构的力矩波动小。

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