选择kubler编码器可以帮您实现伺服控制?
时间:2023-11-16 阅读:216
伺服主要依靠kubler编码器脉冲进行定位。基本上,可以理解的是,伺服电机编码器在接收脉冲时旋转与脉冲相对应的角度,从而实现定位。由于伺服电机本身不具有发射脉冲的功能,因此伺服系统的每个旋转角度发射与伺服系统接收的脉冲相对应的适当数量的脉冲,或者闭环。通过这种方式,系统知道编码器有多少脉冲被发送到伺服系统。同时,接收回多少脉冲,从而可以精确控制电机的旋转,实现精确定位,可以达到0.001mm。
直流伺服电机分为无刷电机和无刷电机。无刷电机成本低,结构简单,起动转矩大,转速范围大,易于控制,需要维护。然而,它们易于维护,产生电磁干扰,并且具有环境要求。因此,它可以用于成本敏感的一般工业和民用应用。
无刷电机体积小、重量轻、功率大、响应快、速度快、惯性小、旋转平稳、转矩稳定。控制是复杂的,并且易于实现智能化。其电子换向方式灵活,可以是方波换向,也可以是正弦波换向。该电机免维护,效率高,工作温度低,电磁辐射低,使用寿命长,可在各种环境中使用。
交流伺服电机也是无刷电机,分为同步电机和异步电机。目前,同步电机普遍用于运动控制,其功率范围大,可以实现大功率。惯性大,最大速度低,并且随着功率的增加而迅速减小。因此,它适用于低速和平稳运行的应用。
伺服电机内部的转子是永磁体,驱动器控制的三相电流形成电磁场。转子在这个磁场的影响下旋转。同时,电机的内置编码器向驱动器提供反馈信号,驱动器将反馈值与设定值进行比较,以调整转子的旋转角度。伺服电机的精度由编码器的精度(行数)决定。
kubler编码器工作原理:绝对值编码器是直接输出数字的传感器,在它的圆形码盘上沿径向有若干同心码盘,每条道上有透光和不透光的扇形区相间组成,相邻码道的扇区数目是双倍关系,码盘上的码道数是它的二进制数码的位数,在码盘的一侧是光源,另一侧对应每一码道有一光敏元件,当码盘处于不同位置时,各光敏元件根据受光照与否转换出相应的电平信号,形成从2的零次方到2的n-1次方且的2进制编码。码道数越多精度越大,目前国内已有17位、23位绝对值编码器。特点:优点是不要计数器,在转轴的任意位置都可读出与位置相对应且的数字码,不受停电、干扰的影响。也就是说,哪怕停电了,绝对值编码器只要上电就能知道自己现在所处的位置。缺点是结构、电路比较复杂,技术要求高。适合工况:适用于特殊机床、纺织机械、灌溉机械、造纸印刷、水利闸门、机器人及机械手臂、精密测量设备、电梯等精密设备。绝对值编码器抗干扰特性、数据的可靠性更强一些,但价格也更加昂贵。
工作原理:增量式编码器是直接利用光电转换原理输出三组方波脉冲A、B和Z相;A、B两组脉冲相位差90,从而可方便的判断出旋转方向,而Z相为每转一个脉冲,用于基准点定位。特点:优点是原理构造简单,机械平均寿命可在几万小时以上,抗干扰能力强,可靠性高,适合于长距离传输。缺点是一旦切断电源,会导致位置信息丢失。而且再次接通电源,需执行原点返回才能够重新开始运行。比如,打印机扫描仪的定位就是用的增量式编码器原理,每次开机,我们都能听到噼哩啪啦的一阵响,它在找参考零点,然后才工作。适合工况:适用于数控机床及机械附件、机器人、自动装配机、自动生产线、纺织机械、包装机械(定长)、印刷机械(同步)、木工机械、塑料机等场景。可以说精度、稳定性都不错,价格又适宜,所以应用很广。
德国kubler编码器控制伺服电机的原理和方法
编码器的工作原理
编码器是一种能够将物理运动转化为数字信号的设备,通常由旋转编码器和线性编码器两种形式。其中,旋转编码器通过旋转的方式测量机械轴的角度,将角度转化为数字信号输出;而线性编码器通常安装在导轨上,通过传感器的测量,将平移运动转换为数字信号输出。
伺服电机的基本结构和控制方法
伺服电机是一种能够根据控制信号运动的电动机,通常由电机、减速器、编码器、控制器等组成。伺服电机的控制方法是先将期望位置(或速度、加速度)通过编码器和控制器转化为电机的控制信号,然后驱动电机运动到期望位置。
编码器与伺服电机的配合方式
编码器与伺服电机配合有多种方式,包括基于位置控制的闭环控制、基于速度控制的闭环控制、基于电流控制的闭环控制等。其中,基于位置控制的闭环控制是最常见的控制方式,其主要原理是通过编码器测量电机的位置误差,然后控制器通过调节电机的速度和加速度实现位置校正。
实际应用场景
编码器控制伺服电机的技术广泛应用于各种机械设备中,例如数控机床、玻璃加工设备、印刷机、切割机、自动化装配线等。在这些应用场景中,编码器能够实现精确的位置控制和运动控制,提高设备的生产效率和品质。
总结
本文介绍了编码器控制伺服电机的原理和方法,包括编码器的工作原理、伺服电机的基本结构和控制方法、编码器与伺服电机的配合方式等。此外,本文还提供了几种实际应用场景,帮助读者更好地理解和应用编码器控制伺服电机的技术。