交流电机工作原理简述伺服电机的三种心跳控制方式
导语:电机控制的三种心跳方式,选择哪一种取决于客户的需求和运动功能。速度控制和转矩控制是模拟量的天使,而位置控制则是脉冲信号的守护者。我们将探索这三种控制方式,并揭示它们各自的心跳频率。
在无特定要求的情况下,只需恒定转矩,那么转矩模式就是最佳选择。如果对位置和速度有精确度要求,但不太关注实时转矩,则速度或位置模式更为合适。如果上位系统具备强大的闭环控制功能,使用速度控制会带来更好的效果。而对于基本无实时性要求,位置控制就足够了。
从伺服驱动器的响应角度看,转矩模式最快,而位置模式最慢。这也决定了当动态性能高要求时,我们需要对电机进行即时调整。在运算较慢的情况下,如PLC或低端运动,可以采用位置方式;若运算较快,可选用速度方式,将位置环移至上位,以减少驱动器工作量;而高端设备甚至可以实现完全不需要伺服电机的情况。
为了比较产品性能的一个直观方法是通过响应带宽。当使用脉冲发生器产生方波信号,使电机持续正反转并调节频率,当包络线达到70.7%时表示失步。此时频率之高低,便能体现出谁更强大,一般电流环可达1000Hz,而速度环只能到几十Hz。
具体来说:
转矩控制:通过外部模拟量输入或地址赋值设定输出力矩大小,如10V等于5Nm。
位置控制:通过脉冲频率确定旋转速度,大、小数共享同一轴。
速度模式:模拟量输入或脉冲频率均可进行速控,在有上位外环PID情况下亦可做定位。
三环谈论:伺服通常包括三个闭环PID系统,最内层为电流环(输出最大、响应最快),中间为速控-ring(包含速控与流控),外层为位控-ring(包含所有前两者)。