工作原理:伺服系統(servo mechanism)是使物體的位置、方位、狀態等輸出被控量能夠跟隨輸入目標(或給定值)的任意變化的自動控制系統。伺服主要靠脈沖來定位,基本上可以這樣理解,伺服電機接收到1個脈沖,就會旋轉1個脈沖對應的角度,從而實現位移,因為,伺服電機本身具備發出脈沖的功能,所以伺服電機每旋轉一個角度,都會發出對應數量的脈沖,這樣,和伺服電機接受的脈沖形成了呼應,或者叫閉環,如此一來,系統就會知道發了多少脈沖給伺服電機,同時又收了多少脈沖回來,這樣,就能夠很精確的控制電機的轉動,從而實現精確的定位,可以達到0.001mm。
採用的是伺服自動控制系統。
伺服電機(servo motor )是指在伺服系統中控制機械元件運轉的發動機,是一種補助馬達間接變速裝置。
伺服電機可使控制速度,位置精度非常准確,可以將電壓信號轉化為轉矩和轉速以驅動控制對象。伺服電機轉子轉速受輸入信號控制,並能快速反應,在自動控制系統中,用作執行元件,且具有機電時間常數小、線性度高、始動電壓等特性,可把所收到的電信號轉換成電動機軸上的角位移或角速度輸出。分為直流和交流伺服電動機兩大類,其主要特點是,當信號電壓為零時無自轉現象,轉速隨著轉矩的增加而勻速下降。
㈡ 伺服電機的主要作用是什麼
伺服電機的主要作用是可以將電壓信號轉化為轉矩和轉速以驅動控制對象。
伺服電機可使控制速度,位置精度非常准確,可以將電壓信號轉化為轉矩和轉速以驅動控制對象。伺服電機轉子轉速受輸入信號控制,並能快速反應,在自動控制系統中;
用作執行元件,且具有機電時間常數小、線性度高等特性,可把所收到的電信號轉換成電動機軸上的角位移或角速度輸出。分為直流和交流伺服電動機兩大類,其主要特點是,當信號電壓為零時無自轉現象,轉速隨著轉矩的增加而勻速下降。
選型計算
一、轉速和編碼器解析度的確認。
二、電機軸上負載力矩的折算和加減速力矩的計算。
三、計算負載慣量,慣量的匹配,安川伺服電機為例,部分產品慣量匹配可達50倍,但實際越小越好,這樣對精度和響應速度好。
四、再生電阻的計算和選擇,對於伺服,一般2kw以上,要外配置。
五、電纜選擇,編碼器電纜雙絞屏蔽的,對於安川伺服等日系產品絕對值編碼器是6芯,增量式是4芯。
㈢ 伺服電機是如何驅動的
伺服電機驅動是一種可以隨意控制位置、轉矩、速度的一種電機,所以說伺服電機驅動使用起來更加的方便功能也更加的強大,應用范圍也更加的廣泛。
伺服電機驅動的控制方式
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動速度的大小,通過脈沖的個數來確定轉動的角度,也有些伺服可以通過通訊方式直接對速度和位移進行賦值,由於位置模式可以對速度和位置都有很嚴格的控制,所以一般應用於定位裝置。
轉矩控制
轉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定電機軸對外的輸出轉矩的大小,可以通過即時的改變模擬量的設定來改變設定的力矩大小,也可通過通訊方式改變對應的地址的數值來實現。
速度模式
通過模擬量的輸入或脈沖的頻率都可以進行轉動速度的控制,在有上位控制裝置的外環PID控制時速度模式也可以進行定位,但必須把電機的位置信號或直接負載的位置信號給上位反饋以做運算用。
伺服電機驅動的維護保養
1、伺服電機雖然擁有很高的防護等級,可以用在多塵、潮濕或油滴侵襲的場所,但並不意味著你就能把它浸在水裡工作,應盡量將其置於相對干凈的環境中。
2、如果伺服電機連接到一個減速齒輪,使用伺服電機時應當加油封,以防止減速齒輪的油進入伺服電機。
3、定期檢查伺服電機,確保外部沒有致命的損傷。
4、定期檢查伺服電機的固定部件,確保連接牢固。
5、定期檢查伺服電機輸出軸,確保旋轉流暢。
6、定期檢查伺服電機的編碼器連接線以及伺服電機的電源連接器,確認其連接牢固。
7、定期檢查伺服電機的散熱風扇是否轉動正常。
8、及時清理伺服電機上面的灰塵、油污,確保伺服電機處於正常狀態。
㈣ 工業自動化應用的伺服電機選型的詳細步驟有哪些有什麼注意事項
伺服系統是讓物體的位置、方位、狀態等輸出能夠跟隨輸入目標任意變化的自動控制系統,如何進行伺服電機選型,首先要了解選型計算,具體步驟如下:
1、確認轉速和編碼器的解析度;
2、計算出電機軸上的負載力矩、加減速力矩和負載慣量;
3、計算再生電阻,通常2KW以上需要外配置;
4、編碼器電纜的選擇,通常日系的產品採用較多的是絕對值編碼器。
以上的伺服電機選型步驟由科
峰自
動化提供,接下來在運作之前要做如下檢查:
1、檢查電壓是否合適;
2、確保控制信號線接線牢固;
3、在開始運行的半小時內要密切觀察電機狀態,如發生運動異常、噪音和溫度升高的情況需立即停機調整。
以上資料請參考,科
峰自
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㈤ 伺服電機的工作原理
伺服電機的工作原理:
伺服電機接收到1個脈沖,就會旋轉1個脈沖對應的角度,從而實現位移,因為,伺服電機本身具備發出脈沖的功能,所以伺服電機每旋轉一個角度,都會發出對應數量的脈沖。
這樣,和伺服電機接受的脈沖形成了呼應,或者叫閉環,如此一來,系統就會知道發了多少脈沖給伺服電機,同時又收了多少脈沖回來。
就能夠很精確的控制電機的轉動,從而實現精確的定位,可以達到0.001mm。直流伺服電機分為有刷和無刷電機。
有刷電機成本低,結構簡單,啟動轉矩大,調速范圍寬,控制容易,需要維護,但維護不方便,產生電磁干擾,對環境有要求。因此它可以用於對成本敏感的普通工業和民用場合。
(5)工業伺服電機如何使用擴展閱讀:
伺服電動機的轉子通常做成鼠籠式,但為了使伺服電動機具有較寬的調速范圍、線性的機械特性,無「自轉」現象和快速響應的性能。
它與普通電動機相比,應具有轉子電阻大和轉動慣量小這兩個特點。應用較多的轉子結構有兩種形式:一種是採用高電阻率的導電材料做成的高電阻率導條的鼠籠轉子。
為了減小轉子的轉動慣量,轉子做得細長;另一種是採用鋁合金製成的空心杯形轉子,杯壁很薄,僅0.2-0.3mm,為了減小磁路的磁阻,要在空心杯形轉子內放置固定的內定子.空心杯形轉子的轉動慣量很小,反應迅速,而且運轉平穩,因此被廣泛採用。
㈥ 伺服電機的調試方法
伺服電機的調試方法:
1、初始化參數
在接線之前,先初始化參數。在控制卡上:選好控制方式;將PID參數清零;讓控制卡上電時默認使能信號關閉;將此狀態保存,確保控制卡再次上電時即為此狀態。
在伺服電機上:設置控制方式;設置使能由外部控制;編碼器信號輸出的齒輪比;設置控制信號與電機轉速的比例關系。一般來說,建議使伺服工作中的最大設計轉速對應9V的控制電壓。
比如,山洋是設置1V電壓對應的轉速,出廠值為500,如果你只准備讓電機在1000轉以下工作,那麼,將這個參數設置為111。
2、接線
將控制卡斷電,連接控制卡與伺服之間的信號線。以下的線是必須要接的:控制卡的模擬量輸出線、使能信號線、伺服輸出的編碼器信號線。復查接線沒有錯誤後,電機和控制卡(以及PC)上電。
此時電機應該不動,而且可以用外力輕松轉動,如果不是這樣,檢查使能信號的設置與接線。用外力轉動電機,檢查控制卡是否可以正確檢測到電機位置的變化,否則檢查編碼器信號的接線和設置
3、試方向
對於一個閉環控制系統,如果反饋信號的方向不正確,後果肯定是災難性的。通過控制卡打開伺服的使能信號。這是伺服應該以一個較低的速度轉動,這就是傳說中的「零漂」。
一般控制卡上都會有抑制零漂的指令或參數。使用這個指令或參數,看電機的轉速和方向是否可以通過這個指令(參數)控制。如果不能控制,檢查模擬量接線及控制方式的參數設置。確認給出正數,電機正轉,編碼器計數增加;給出負數,電機反轉轉,編碼器計數減小。
如果電機帶有負載,行程有限,不要採用這種方式。測試不要給過大的電壓,建議在1V以下。如果方向不一致,可以修改控制卡或電機上的參數,使其一致。
4、抑制零漂
在閉環控制過程中,零漂的存在會對控制效果有一定的影響,最好將其抑制住。使用控制卡或伺服上抑制零飄的參數,仔細調整,使電機的轉速趨近於零。由於零漂本身也有一定的隨機性,所以,不必要求電機轉速絕對為零。
5、建立閉環控制
再次通過控制卡將伺服使能信號放開,在控制卡上輸入一個較小的比例增益,至於多大算較小,這只能憑感覺了,如果實在不放心,就輸入控制卡能允許的最小值。將控制卡和伺服的使能信號打開。這時,電機應該已經能夠按照運動指令大致做出動作了。
6、調整閉環參數
細調控制參數,確保電機按照控制卡的指令運動,這是必須要做的工作,而這部分工作,更多的是經驗,這里只能從略了。
(6)工業伺服電機如何使用擴展閱讀:
對伺服系統的基本要求有穩定性、精度和快速響應性。
1、穩定性好:
作用在系統上的擾動消失後,系統能夠恢復到原來的穩定狀態下運行或者在輸入指令信號作用下,系統能夠達到新的穩定運行狀態的能力,在給定輸入或外界干擾作用下,能在短暫的調節過程後到達新的或者回復到原有平衡狀態;
2、精度高:
伺服系統的精度是指輸出量能跟隨輸入量的精確程度。作為精密加工的數控機床,要求的定位精度或輪廓加工精度通常都比較高,允許的偏差一般都在 0.01~0.00lmm之間;
3、快速響應性好:
有兩方面含義,一是指動態響應過程中,輸出量隨輸入指令信號變化的迅速程度,二是指動態響應過程結束的迅速程度。
快速響應性是伺服系統動態品質的標志之一,即要求跟蹤指令信號的響應要快,一方面要求過渡過程時間短,一般在200ms以內,甚至小於幾十毫秒;另一方面,為滿足超調要求,要求過渡過程的前沿陡,即上升率要大。
4、節能高:
由於伺服系統的快速相應,注塑機能夠根據自身的需要對供給進行快速的調整,能夠有效提高注塑機的電能的利用率,從而達到高效節能。