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伺服电机心中的三位控方2极4极6极电机的区别与选择

导语:电机控制的三种方式,每一种都有其独特之处,选择哪一种取决于客户的需求和运动功能的要求。速度控制和转矩控制通常通过模拟量来实现,而位置控制则是通过脉冲信号来调节。具体采用何种控制方式,需要根据客户的具体要求进行选择。

在没有对速度、位置有特别要求,只需输出恒定转矩的情况下,转矩模式将是首选。如果对精度有一定的要求,但对实时转矩不太敏感,那么使用速度或位置模式会更为合适。而如果上位系统具有较好的闭环控制能力,使用速度控制效果会更佳。

从伺服驱动器响应速度来看,转矩模式下的运算量最小,对于输入信号的响应最快;而位置模式下的运算量最大,对于输入信号响应最慢。在需要高动态性能且实时调整的情况下,如果上位系统运算较慢,可以采用位置方式;如果运算快速,可以考虑使用速度方式,将位置环移至上位,从而减少驱动器工作负荷提高效率。对于拥有更强上位系统,可以进一步提升到转矩方式,但这通常只适用于高端应用,并且实际上完全可以不用伺服电机。

评价一个伺服驱动器好坏,现在有了比较直观的手段——响应带宽。当在转矩或速度模式下给予电机一个方波信号,使其不断正反转并调高频率,当包络线达到最高值70.7%时表示已经失步,此时频率低高程度就能体现出产品性能差异,一般电流环可达1000Hz以上,而速度环仅能达几十赫兹。

转矩控制:这种方式通过外部模拟量设定或直接地址赋值设置轴输出力矩大小,如10V代表5Nm,当设定为5V时输出2.5Nm。当负载低于2.5Nm正转,大于2.5Nm反轉(常见於重力負載情況)。可即刻改变模拟量以变换力矩大小,或通过通讯改变数值实现。这主要用于缠绕放卷设备,如饒線装置、拉光纤设备,以确保材质受力的稳定性,不因缠绕半径变化而改变受力。

位置控制:此种模式由外部脉冲频率确定旋钮速率,由脉冲个数确定旋钮角度,有些伺服允许通讯直接赋值速率与位移。此种精确性很强,因此广泛应用于如数控機床、印刷机械等领域。

速度模式:此方法既可以利用模拟量,也可以利用脉冲频率进行旋钮速率调节,在搭配外环PID有效情况下,可实现精确位移。此类优点包括减少中间传送误差增强整体定向精度。一旦将编码器置于末端检测装置,则可大幅提升整个系统准确性,无需额外编码器读取数据以提供给主计算机处理,这样做简化了整个过程结构,同时还能够避免可能产生的一些误差问题。

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