一般伺服都有三種控制方式:位置控制方式、轉(zhuǎn)矩控制方式、速度控制方式。
1、位置控制:位置控制模式一般是通過外部輸入的脈沖的頻率來確定轉(zhuǎn)動速度的大小,通過脈沖的個(gè)數(shù)來確定轉(zhuǎn)動的角度,也有些伺服可以通過通訊方式直接對速度和位移進(jìn)行賦值,由于位置模式可以對速度和位置都有很嚴(yán)格的控制,所以一般應(yīng)用于定位裝置。
2、轉(zhuǎn)矩控制:轉(zhuǎn)矩控制方式是通過外部模擬量的輸入或直接的地址的賦值來設(shè)定電機(jī)軸對外的輸出轉(zhuǎn)矩的大小,可以通過即時(shí)的改變模擬量的設(shè)定來改變設(shè)定的力矩大小,也可通過通訊方式改變對應(yīng)的地址的數(shù)值來實(shí)現(xiàn)。應(yīng)用主要在對材質(zhì)的手里有嚴(yán)格要求的纏繞和放卷的裝置中,
3、速度模式:通過模擬量的輸入或脈沖的頻率都可以進(jìn)行轉(zhuǎn)動速度的控制,在有上位控制裝置的外環(huán)PID控制時(shí)速度模式也可以進(jìn)行定位,但必須把電機(jī)的位置信號或直接負(fù)載的位置信號給上位反饋以做運(yùn)算用。位置模式也支持直接負(fù)載外環(huán)檢測位置信號,此時(shí)的電機(jī)軸端的編碼器只檢測電機(jī)轉(zhuǎn)速,位置信號就由直接的終負(fù)載端的檢測裝置來提供了,這樣的優(yōu)點(diǎn)在于可以減少中間傳動過程中的誤差,增加了整個(gè)系統(tǒng)的定位精度。 測速周期內(nèi)必須檢測到至少一個(gè)完整的碼盤脈沖,限制了比較低可測轉(zhuǎn)速;dm2282驅(qū)動器
直流無刷電機(jī)并不是直接發(fā)明出來的產(chǎn)品,而是在有刷電機(jī)的基礎(chǔ)上發(fā)展而來的,其結(jié)構(gòu)上要比有刷電機(jī)結(jié)構(gòu)復(fù)雜。直流無刷電機(jī)由電機(jī)主體和驅(qū)動器組成,區(qū)別于有刷直流電機(jī),無刷直流電機(jī)不使用機(jī)械的電刷裝置,而是采用方波的自控式永磁同步電機(jī),并以霍爾傳感器取代碳刷換向器,以釹鐵硼作為轉(zhuǎn)子的永磁材料。但是,早在上世紀(jì)誕生電機(jī)的時(shí)候,產(chǎn)生的實(shí)用性電機(jī)卻是無刷形式的。
通過蘇格蘭本篤會修士和科學(xué)家安德魯·戈登(Andrew Gordon)的研究工作,電機(jī)的早期模型開始出現(xiàn)于1740年代。其他科學(xué)家,例如邁克爾·法拉第(Michael Faraday)和約瑟夫·亨利(Joseph Henry)繼續(xù)開發(fā)早期的電機(jī),嘗試電磁場并發(fā)現(xiàn)如何將電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能。 伺服驅(qū)動器上位機(jī)由于交流伺服驅(qū)動器內(nèi)部有許多保護(hù)功能,且電機(jī)無電刷和換向器,因此工作可靠維護(hù)和保養(yǎng)工作量也相對較小。
隨著伺服系統(tǒng)的大規(guī)模應(yīng)用,伺服驅(qū)動器使用、伺服驅(qū)動器調(diào)試、伺服驅(qū)動器維修都是伺服驅(qū)動器在當(dāng)今比較重要的技術(shù)課題,越來越多工控技術(shù)服務(wù)商對伺服驅(qū)動器進(jìn)行了技術(shù)深層次研究。
伺服驅(qū)動器是現(xiàn)代運(yùn)動控制的重要組成部分,被廣泛應(yīng)用于工業(yè)機(jī)器人及數(shù)控加工中心等自動化設(shè)備中。尤其是應(yīng)用于控制交流永磁同步電機(jī)的伺服驅(qū)動器已經(jīng)成為國內(nèi)外研究熱點(diǎn)。當(dāng)前交流伺服驅(qū)動器設(shè)計(jì)中普遍采用基于矢量控制的電流、速度、位置3閉環(huán)控制算法。該算法中速度閉環(huán)設(shè)計(jì)合理與否,對于整個(gè)伺服控制系統(tǒng),特別是速度控制性能的發(fā)揮起到關(guān)鍵作用。
交流伺服驅(qū)動器借鑒并應(yīng)用了變頻的技術(shù),在直流電機(jī)的伺服控制的基礎(chǔ)上通過變頻PWM方式模仿直流電機(jī)的控制方式來實(shí)現(xiàn)的,也就是說交流伺服電機(jī)必然有變頻的這一環(huán)節(jié)。與變頻器一樣,也是將工頻交流電先整流成直流電,然后通過可控制門極的各類晶體管(IGBT,IGCT等)通過載波頻率和PWM調(diào)節(jié)逆變?yōu)轭l率可調(diào)的交流電,波形類似于正余弦的脈動電。
伺服驅(qū)動器發(fā)展了變頻技術(shù),在驅(qū)動器內(nèi)部的電流環(huán),速度環(huán)和位置環(huán)(變頻器沒有該環(huán))都進(jìn)行了比一般變頻更精確的控制技術(shù)和算法運(yùn)算,主要的一點(diǎn)可以進(jìn)行精確的位置控制?,F(xiàn)在的交流伺服的控制部分采用數(shù)字信號處理器(DSP)作為控制重心,其優(yōu)點(diǎn)是可以實(shí)現(xiàn)比較復(fù)雜的控制算法,來完成伺服系統(tǒng)的閉環(huán)控制,包括力矩、速度和位置等閉環(huán)控制。 電機(jī)驅(qū)動器需要具備充分的保護(hù)功能,如防止因電源電壓降低而引起誤動作的功能等。
道閘由減速箱、電機(jī)、(或者采用液壓)傳動機(jī)構(gòu)、平衡裝置、機(jī)箱、閘桿支架、閘桿等部分組成。
隨著汽車工業(yè)的不斷發(fā)展及汽車數(shù)量的日益劇增,對道閘的需求量也越來越大,對道閘的性能也提出了更高的要求。如道閘一體化機(jī)芯、離合裝置、智能防抬功能、遇阻返回裝置、升溫功能(確保在零下40度環(huán)境下使用)、抽風(fēng)降溫系統(tǒng)(及時(shí)降低電機(jī)溫度)、自動離合裝置、防撞脫桿裝置等。桿的起落速度從0.8秒到6秒不等。桿子長度0-7米,根據(jù)現(xiàn)場實(shí)際通道寬度而定。道閘已越來越向高科技方面發(fā)展,以適應(yīng)市場對產(chǎn)品的需求,在停車場系統(tǒng)管理中成為關(guān)鍵的車道設(shè)備。2、道閘的功能斷電手動開閘功能道閘因各種原因斷電后,可通過配發(fā)的離合開關(guān)鑰匙手動將閘桿升起或落下,保證車行通道控制功能在斷電情況下也可正常實(shí)現(xiàn)。時(shí)間保護(hù)功能在道閘開閘或關(guān)閘過程中,道閘電控部分自動記錄電機(jī)運(yùn)行的時(shí)間,當(dāng)電機(jī)運(yùn)行時(shí)間超過預(yù)定值時(shí),則輸出信號控制電機(jī)停止運(yùn)轉(zhuǎn),防止因光電檢測裝置失效,閘桿運(yùn)行超過極限位置導(dǎo)致砸車傷人或道閘損壞,提高系統(tǒng)運(yùn)行的可靠性。開優(yōu)先功能在道閘運(yùn)行過程中, 電機(jī)的轉(zhuǎn)速可以精確跟隨輸入頻率的變化而變化,在轉(zhuǎn)速大幅度變化時(shí)轉(zhuǎn)矩卻恒定。微型驅(qū)動控制器
由于直流有刷電機(jī)機(jī)構(gòu)簡單,生產(chǎn)加工容易,維修方便,容易控制;直流電機(jī)還具有響應(yīng)快速、較大的起動轉(zhuǎn)矩。dm2282驅(qū)動器
直線電機(jī)的驅(qū)動器前沿技術(shù)與發(fā)展趨勢
有關(guān)驅(qū)動器發(fā)展趨勢,我覺得需要從頭說起。無論是伺服電機(jī),還是直線電機(jī),本質(zhì)上是能量轉(zhuǎn)化。過去旋轉(zhuǎn)電機(jī)是轉(zhuǎn)化為機(jī)械能的方式需要有驅(qū)動器驅(qū)動電機(jī),為了達(dá)到控制的目的,需要通過機(jī)械傳動的方式傳動它,所以就需要要皮帶、齒輪、齒條等。直線電機(jī)也是一個(gè)道理,本質(zhì)上還是電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能,只是說沒有這些結(jié)構(gòu),它的結(jié)構(gòu)不太一樣。
我們認(rèn)為每一種傳動方式有其特點(diǎn)。這些特點(diǎn)有一些可能是優(yōu)點(diǎn),有一些可能是缺點(diǎn)。無論是優(yōu)點(diǎn),還是缺點(diǎn)是相對的,所以機(jī)械傳動的問題點(diǎn),我更愿意把它叫做特點(diǎn)。由于結(jié)構(gòu)特點(diǎn),會給用戶帶來一些成本或者不方便的地方,包括可靠性,包括摩擦,包括需要維護(hù),還有一些精度的問題。精度的問題,因?yàn)榭赡懿考芏?,所以會有傳?dǎo)誤差,所以需要增加一些補(bǔ)償功能。 dm2282驅(qū)動器
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