關于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(zhuǎn)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(jù)什么來選擇的?我是做數(shù)控的,一般都是采用的速度控制方式,這個象是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有性能上的差別?分別都使用在什么場合?
SEW電機速度控制和轉(zhuǎn)矩控制都是用模擬量來控制的。位置控制是通過發(fā)脈沖來控制的。具體采用什么控制方式要根據(jù)客戶的要求,滿足何種運動功能來選擇。
如果您對電機的速度、位置都沒有要求,只要輸出一個恒轉(zhuǎn)矩,當然是用轉(zhuǎn)矩模式。
如果對位置和速度有一定的精度要求,而對實時轉(zhuǎn)矩不是很關心,用轉(zhuǎn)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,用速度控制效果會一點。如果本身要求不是很高,或者,基本沒有實時性的要求,用位置控制方式對上位控制器沒有很高的要求。
就伺服驅(qū)動器的響應速度來看,轉(zhuǎn)矩模式運算量小,驅(qū)動器對控制信號的響應快;位置模式運算量大,驅(qū)動器對控制信號的響應慢。
SEW電機對運動中的動態(tài)性能有比較高的要求時,需要實時對電機進行調(diào)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(qū)動器移到控制器上,減少驅(qū)動器的工作量,提率(比如大部分中運動控制器);如果有更的上位控制器,還可以用轉(zhuǎn)矩方式控制,把速度環(huán)也從驅(qū)動器上移開,這一般只是控制器才能這么干,而且,這時*不需要使用伺服電機。
SEW電機一般說驅(qū)動器控制的不,但是現(xiàn)在有個比較直觀的比較方式,叫響應帶寬。當轉(zhuǎn)矩控制或者速度控制時,通過脈沖發(fā)生器給他一個方波信號,使電機不斷的正轉(zhuǎn)、反轉(zhuǎn),不斷的調(diào)高頻率,示波器上顯示的是個掃頻信號,當包絡線的頂點到達,表示已經(jīng)失步,此時的頻率的高低,就能顯示出誰的產(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定位的。
SEW電機的相電流被平滑后,會引起電機力矩的下降,而細分控制不但不會引起電機力矩的下降,相反,力矩會有所增加。
SEW電機驅(qū)動器細分后的主要為:*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,如果您的步進電機有時要在共振區(qū)工作(如走圓弧),選擇細分驅(qū)動器是的選擇。提高了電機的輸出轉(zhuǎn)矩。尤其是對三相反應式電機,其力矩比不細分時提高約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電機很多用戶誤以為步進電機驅(qū)動器的細分越高,步進電機的精度就越高,山社電機工程師建議客戶其實這是一種錯誤的觀念,比如步進電機驅(qū)動器細分較高的可以達到60000個脈沖一轉(zhuǎn),而步進電機實際是無法分辨這個精度的,當驅(qū)動器設置為60000個脈沖/轉(zhuǎn)的時候,步進電機驅(qū)動器接受幾個脈沖,步進電機才走一步,這樣并不能提高步進電機的精度。
SEW電機的細分技術實質(zhì)上是一種電子阻尼技術,其主要目的是減弱或消除步進電機的低頻振動,提高電機的運轉(zhuǎn)精度只是細分技術的一個附帶功能。細分后電機運行時的實際步距角是基本步距角的幾分之一。
(兩相步進電機的基本步距角是1.8°,即一個脈沖走1.8°,如果沒有細分,則是200個脈沖走一圈360°,細分是通過驅(qū)動器靠控制電機的相電流所產(chǎn)生的,與電機無關,如果是10細分,則發(fā)一個脈沖電機走0.18°,即2000個脈沖走一圈360°,電機的精度能否達到或接近0.18°,還取決于細分驅(qū)動器的細分電流控制精度等其它因素。不同的細分驅(qū)動器精度可能差別很大;細分數(shù)越大精度越難控制。以次類推。三相步進電機的基本步距角是1.2°,即一個脈沖走1.2°,如果沒有細分,則是300個脈沖走一圈360°,如果是10細分,則發(fā)一個脈沖,電機走0.12°,即3000個脈沖走一圈360°,以次類推。在電機實際使用時,如果對轉(zhuǎn)速要求較高,且對精度和平穩(wěn)性要求不高的場合,不必選高細分。在實際使用時,如果轉(zhuǎn)速很低情況下,應該選大細分,確保平滑,減少振動和噪音。)
SEW電機是一種作為控制用的特種電機, 它的旋轉(zhuǎn)是以固定的角度(稱為"步距角")一步一步運行的, 其特點是沒有積累誤差(精度為99%), 所以廣泛應用于各種開環(huán)控制。
SEW電機的運行要有一電子裝置進行驅(qū)動, 這種裝置就是步進電機驅(qū)動器, 它是把控制系統(tǒng)發(fā)出的脈沖信號轉(zhuǎn)化為步進電機的角位移, 或者說: 控制系統(tǒng)每發(fā)一個脈沖信號, 通過驅(qū)動器就使步進電機旋轉(zhuǎn)一步距角。所以步進電機的轉(zhuǎn)速與脈沖信號的頻率成正比。所以,控制步進脈沖信號的頻率,可以對電機調(diào)速;控制步進脈沖的個數(shù),可以對電機定位目的。
步進電機通過細分驅(qū)動器的驅(qū)動,其步距角變小了,如驅(qū)動器工作在10細分狀態(tài)時,其步距角只為‘電機固有步距角‘的十分之一,也就是說:‘當驅(qū)動器工作在不細分的整步狀態(tài)時,控制系統(tǒng)每發(fā)一個步進脈沖,電機轉(zhuǎn)動1.8°;而用細分驅(qū)動器工作在10細分狀態(tài)時,電機只轉(zhuǎn)動了0.18° ,這就是細分的基本概念。 細分功能*是由驅(qū)動器靠控制電機的相電流所產(chǎn)生,與電機無關。
驅(qū)動器細分后的主要為:*消除了電機的低頻振蕩。低頻振蕩是步進電機(尤其是反應式電機)的固有特性,,如果您的步進電機有時要在共振區(qū)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。以上是步進電機的基本原理,接下來,針對步進電機驅(qū)動的設計、選型實戰(zhàn)經(jīng)驗進行總結(jié):選擇保持轉(zhuǎn)矩(HOLDING TORQUE)。
SEW電機通電但沒有轉(zhuǎn)動時,定子鎖住轉(zhuǎn)子的力矩。由于步進電機低速運轉(zhuǎn)時的力矩接近保持轉(zhuǎn)矩,而步進電機的力矩隨著速度的增大而快速衰減,輸出功率也隨速度的增大而變化,所以說保持轉(zhuǎn)矩是衡量步進電機負載能力的參數(shù)之一。比如,一般不加說明地講到1N.m的步進電機,可以理解為保持轉(zhuǎn)矩是1N.m。