一:直流伺服电机和交流伺服电机在基本结构上的对比:直流伺服电机结构与直流电动机相似。电机转速n=E/K1j=(Ua-IaRa)/K1j,式中E为电枢反电动势,K为常数,j为每极磁通,Ua、Ia为电枢电压和电枢电流,Ra为电枢电阻,改变Ua或改变φ,均可控制直流伺服电动机的转速,但一般采用控制电枢电压的方法,在永磁式直流伺服电动机中,励磁绕组被永久磁铁所取代,磁通φ恒定。交流伺服电机的结构与交流异步电机相似。在定子上有两个相空间位移90°电角度的励磁绕组Wf和控制绕组WcoWf,接恒定交流电压,利用施加到Wc上的交流电压或相位的变化,达到控制电机运行的目的。二:直流伺服电机和交流伺服电机优点和缺点的对比(1)、直流伺服电机的优点和缺点优点:速度控制精确,转矩速度特性很硬,控制原理简单,良好的线性调节特性、快速的时间响应,使用方便,价格便宜。缺点:电刷换向,速度限制,附加阻力,产生磨损微粒(无尘易爆环境不宜)三辊闸是一开始出现的闸机类型,也是至今发展比较成熟完善的,但有逐渐被后续的摆闸和翼闸取代的趋势。道闸编码器接线图解析
2、变频器本身抗干扰问题当变频器的供电系统附近,存在高频冲击负载如电焊机、电镀电源、电解电源或者采用滑环供电的场合,变频器本身容易因为干扰而出现保护。建议用户采用如下措施:(1)在变频器输入侧添加电感和电容,构成LC滤波网络。(2)变频器的电源线直接从变压器侧供电。(3)在条件许可的情况下,可以采用单独的变压器。(4)在采用外部开关量控制端子控制时,连接线路较长时,建议采用屏蔽电缆。当控制线路与主回路电源均在地沟中埋设时,除控制线必须采用屏蔽电缆外,主电路线路必须采用钢管屏蔽穿线,减小彼此干扰,防止变频器的误动作。?(5)在采用外部模拟量控制端子控制时,如果连接线路在1M以内,采用屏蔽电缆连接,并实施变频器侧一点接地即可;如果线路较长,现场干扰严重的场合,建议在变频器侧加装DC/DC隔离模块或者采用经过V/F转换,采用频率指令给定模式进行控制。微小直流电机人行通道闸机使用无刷电机时,一般具有三个霍尔效应定位传感器。
三种控制方式对比:(1)如果对电机的速度、位置都没有要求,只要输出一个恒转矩,当然是用转矩模式。(2)如果对位置和速度有一定的精度要求,而对实时转矩不是很关心,用转矩模式不太方便,用速度或位置模式比较好。如果上位控制器有比较好的闭环控制功能,用速度控制效果会好一点。如果本身要求不是很高,或者,基本没有实时性的要求,用位置控制方式对上位控制器没有很高要求。(3)就伺服驱动器的响应速度来看,转矩模式运算量*小,驱动器对控制信号的响应*快;位置模式运算量*大,驱动器对控制信号的响应*慢。(4)对运动中的动态性能有比较高的要求时,需要实时对伺服电机进行调整。那么如果控制器本身的运算速度很慢(比如PLC,或低端运动控制器),就用位置方式控制。如果控制器运算速度比较快,可以用速度方式,把位置环从驱动器移到控制器上,减少驱动器的工作量,提高效率(比如大部分中**运动控制器);如果有更好的上位控制器,还可以用转矩方式控制,把速度环也从驱动器上移开,这一般只是****控制器才能这么干,而且,这时完全不需要使用伺服电机。
在工业自动化控制领域里,交流伺服电机和步进电机的使用率不相上下,两种电机在控制方式上有很大的相似之处,但是在实际的的应用中,两者的控制精度上还是有很大的差异的。对于企业来说,是选交流伺服电机还是步进电机?是交流伺服电机控制精度高还是步进电机呢?
大家都知道交流伺服电机的内部转子是永磁铁,它的工作原理是转子在电磁场的作用下发生转动,同时,伺服电机自带的编码器会将接受到的信号反馈给驱动器,驱动器再根据反馈值与目标值进行比较,调整转子转动的角度。 而步进电机的工作原理是将电脉冲信号转换成相应角位移或线位移,每输入一个脉冲信号,转子就转动一个角度或前进一步,其输出的角位移或线位移与输入的脉冲数成正比,转速与脉冲频率成正比。 直流无刷电动机既具有交流电动机的结构简单,运行可靠等一系列优点,又具备直流电动机的运行效率高。
4、抑制零漂在闭环控制过程中,零漂的存在会对控制效果有一定的影响,比较好将其抑制住。使用控制卡或伺服上抑制零飘的参数,仔细调整,使电机的转速趋近于零。由于零漂本身也有一定的随机性,所以,不必要求电机转速***为零。5、建立闭环控制再次通过控制卡将伺服使能信号放开,在控制卡上输入一个较小的比例增益,至于多大算较小,这只能凭感觉了,如果实在不放心,就输入控制卡能允许的最小值。将控制卡和伺服的使能信号打开。这时,电机应该已经能够按照运动指令大致做出动作了。6、调整闭环参数细调控制参数,确保电机按照控制卡的指令运动,这是必须要做的工作,而这部分工作,更多的是经验,这里只能从略了。无刷直流减速电机具有三个霍尔效应定位传感器。由于无刷电机没有碳刷,也没有相关接口,设计外形干净利落。北京智能闸机
无刷电机噪音低,运转顺畅无刷电机没有了电刷,运转时摩擦力大大减小,运行顺畅,噪音会低许多。道闸编码器接线图解析
2、转矩控制(1)非速度控制,控制输岀的转矩即为典型转矩控制。(2)常使用于张力控制等场合(3)输入为模拟量,模拟量大小与转矩大小的关系取决于转矩指令增益。(4)举例:假定用户设定Pn400是100,则表明若输入10ν的模拟量时电机输出转矩可以达到其额定转矩的****。注意事项(1)转矩控制首先应注意限制电机转速,电机转速可以用模拟量进行限制,也可以通过设置参数来限制转速。(2)转矩指令增益Pn400数值设定越小,相同模拟量对应的转矩越大。3、位置控制位置控制普遍应用在各种定位场合,可以直接替换各种步进传动系统。一般情况下伺服电机通过接受脉冲来进行位置控制,脉冲的个数决定了位置,脉冲的频率决定了电机运行的速度。一个脉冲对应的位置当量,取决于机械结构和电子齿轮。注意事项(1)每一个点位的位移由两个参数组成,实际编程的位移是由两个参数的代数和组成,注意两个参数的单位。(2)注意搜索参考点的速度,若速度过大可以设定软起动加减速,以减小对机械的冲击。(3)点位控制中,1CN可以不接任何输入、输岀即可实现。(4)目前只能顺序换步。(5)用户可以通过触摸屏和伺服通过Modbus协议进行通讯,进而可以通过触摸屏修改位置、速度等。道闸编码器接线图解析
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