电动机型号及参数大全伺服电机的三种心跳方式
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的满足。速度控制和转矩控制利用模拟量调节,而位置控制则依赖脉冲信号。具体而言,如果对速度和位置都没有特殊要求,只需恒定转矩输出,则采用转矩模式;若精度要求高但不关注实时转矩,可选用速度或位置模式;当上位系统具备优秀闭环控制能力时,使用速度控制效果最佳;对于无严格实时性要求的情况,可以采纳位置控制方式。
在考虑伺服驱动器响应时间方面,转矩模式具有最小运算量且对信号响应最快,而位置模式则拥有最大运算量与最慢响应速率。对于动态性能有较高要求的应用场景,需要对电机进行实时调整。如果本身操作速度较慢(如PLC或低端运动),采用位置方式更为合适;如果运算效率较快,可选择速度方式,将位置环移至上位减少驱动器负担提升效率(中高端运动);在条件允许下,可以进一步应用转矩方式,将速度环也从驱动器迁移到上位,从而实现完全无伺服电机需求。
为了评估各个厂家的产品性能,有一种比较直观的方法——响应带宽。当通过脉冲发生器输入方波信号,使电机连续正反方向旋转并频繁调整频率,并通过示波器显示扫频信号,当包络线达到70.7%最高值,即表示已失步,此刻频率的高低可体现出产品优劣,一般来说当前流行的是能达1000Hz以上的电流环以及几十赫兹左右的速度环。
具体而言:
转矩控制:通过模拟量输入或直接地址赋值设置输出轴上的力矩大小,如5V对应2.5Nm。当负载低于2.5Nm,正转,大于等于2.5Nm反转。在材料受力严格要求场合,如缠绕装置中,用以确保材质受力稳定。
位置控制:通过外部脉冲频率确定旋轉速、脉冲数确定角度,或通讯直接设定速/位。此模式因其严格控件特性常用于定位设备,如数控机床、印刷机械等。
速度模式:模拟量或脉冲均可进行速调,在有PID外环支持下可做到定位,但需回馈给上位反馈以供计算。此外,该模式支持直接负载检测,为提高系统精度减少误差提供便利。
三环论述:伺服通常由三个闭环PID调节组成,最内层是电流环在驱动器内部完成,由霍尔探测各相输出电流并与设定比较,以保持接近设定的状态;第二层是高速编码检测构建以完成PID调节,其输出即为内层循環設定。这意味着任何情况下必须使用电子变送元件(EVA)来监视这些参数,并根据它们更新PWM pulses发送到主变换台中的一个特定的腿部,以产生所需振幅的一侧磁场,这样就可以改变工作点,不断地向目标靠近直到达到停止条件。