什么是伺服电机?伺服与步进比较分析
雷达对抗的研究凯时娱乐场体验金感知编码运行矩频特性伺服电动机又称执行电动机,在自动控制系统中,用作执行元件,把所收到的电信号转换成电动机轴上的角位移或角速度输出。分为直流和交流伺服电动机两大类,其主要特点是,当信号电压为零时无自转现象,转速随着转矩的增加而匀速下降。
永磁交流伺服电动机同直流伺服电动机比较,主要优点有:⑴无电刷和换向器,因此工作可靠,对维护和保养要求低。⑵定子绕组散热比较方便。⑶惯量小,易于提高系统的快速性波纹管联轴器。⑷适应于高速大力矩工作状态。⑸同功率下有较小的体积和重量。
伺服主要靠脉冲来定位,基本上可以这样理解,伺服电机接收到1个脉冲,就会旋转1个脉冲对应的角度,从而实现位移,因为,伺服电机本身具备发出脉冲的功能,所以伺服电机每旋转一个角度凯时娱乐场体验金,都会发出对应数量的脉冲凯时娱乐场体验金,这样,和伺服电机接受的脉冲形成了呼应,或者叫闭环,如此一来,系统就会知道发了多少脉冲给伺服电机,同时又收了多少脉冲回来凯时娱乐场体验金,这样凯时娱乐场体验金,就能够很精确的控制电机的转动,从而实现精确的定位,可以达到0.001mm。
步进电机作为一种开环控制的系统,和现代数字控制技术有着本质的联系。在目前国内的数字控制系统中,步进电机的应用十分广泛。随着全数字式交流伺服系统的出现,交流伺服电机也越来越多地应用于数字控制系统中。为了适应数字控制的发展趋势,运动中大多采用步进电机或全数字式交流伺服电机作为执行电动机。虽然两者在控制方式上相似(脉冲串和方向信号),但在使用性能和应用场合上存在着较大的差异凯时娱乐场体验金。现就二者的使用性能作一比较凯时娱乐场体验金。
两相混合式步进电机步距角一般为1.8°、0.9°,五相混合式步进电机步距角一般为0.72°、0.36°。也有一些高性能的步进电机通过细分后步距角更小。如三洋公司(sanyodenki)生产的二相混合式步进电机其步距角可通过拨码设置为1.8°、0.9°、0.72°、0.36°、0.18°、0.09°、0.072°、0.036°,兼容了两相和五相混合式步进电机的步距角。
步进电机在低速时易出现低频振动现象。振动频率与负载情况和驱动器性能有关,一般认为振动频率为电机空载起跳频率的一半。这种由步进电机的工作原理所决定的低频振动现象对于机器的正常运转非常不利。当步进电机工作在低速时,一般应采用阻尼技术来克服低频振动现象凯时娱乐场体验金凯时娱乐场体验金,比如在电机上加阻尼器凯时娱乐场体验金,或驱动器上采用细分技术等。
交流伺服电机运转非常平稳,即使在低速时也不会出现振动现象。交流伺服系统具有共振抑制功能,可涵盖机械的刚性不足,并且系统内部具有频率解析机能(fft),可检测出的共振点,便于系统调整。
步进电机的输出力矩随转速升高而下降,且在较高转速时会急剧下降,所以其最高工作转速一般在300~600rpm。交流伺服电机为恒力矩输出凯时娱乐场体验金,即在其额定转速(一般为2000rpm或3000rpm)以内,都能输出额定转矩,在额定转速以上为恒功率输出。
步进电机一般不具有过载能力。交流伺服电机具有较强的过载能力。以三洋交流为例,它具有速度过载和转矩过载能力。其最大转矩为额定转矩的二到三倍,可用于克服惯性负载在启动瞬间的惯性力矩。步进电机因为没有这种过载能力,在选型时为了克服这种惯性力矩,往往需要选取较大转矩的电机,而机器在正常工作期间又不需要那么大的转矩,便出现了力矩浪费的现象。
步进电机的控制为开环控制凯时娱乐场体验金凯时娱乐场体验金,启动频率过高或负载过大易出现丢步或堵转的现象,停止时转速过高易出现过冲的现象凯时娱乐场体验金,所以为保证其控制精度,应处理好升、降速问题。交流伺服驱动系统为闭环控制,可直接对电机反馈信号进行采样,内部构成位置环和速度环,一般不会出现步进电机的丢步或过冲的现象,控制性能更为可靠凯时娱乐场体验金。
步进电机从静止加速到工作转速(一般为每分钟几百转)需要200~400毫秒。交流伺服系统的加速性能较好,以山洋400w交流伺服电机为例,从静止加速到其额定转速3000rpm仅需几毫秒,可用于要求快速启停的控制场合。
交流伺服系统在许多性能方面都优于步进电机凯时娱乐场体验金。但在一些要求不高的场合也经常用步进电机来做执行电动机。所以,在控制系统的设计过程中要综合考虑控制要求、成本等多方面的因素,选用适当的控制电机。
一.ULN2003芯片介绍 ULN2003 是高耐压、大电流达林顿陈列,由七个硅 NPN 达林顿管组成。该电路的特点如下: ULN2003 的每一对达林顿都串联一个 2.7K 的基极电阻,在 5V 的工作电压下它能与 TTL 和 CMOS 电路直接相连,可以直接处理原先需要标准逻辑缓冲器来处理的数据。 ULN2003 工作电压高,工作电流大,灌电流可达 500mA,并且能够在关态时承受 50V 的电压,输出还可以在高负载电流并行运行。 ULN2003 采用 DIP-16 或 SOP-16 塑料封装。 ULN2003内部电路框图及封装图 主要作用:ULN2003的主要作用就是为单片机提供大电流的驱动能力,以此达到驱动
电机驱动电路设计 /
什么是步进电机? 步进电机是将电脉冲信号,转变为角位移或线位移的开环控制电机,又称为脉冲电机。在非超载的情况下,电机的转速、停止的位置只取决于脉冲信号的频率和脉冲数凯时娱乐场体验金,而不受负载变化的影响凯时娱乐场体验金。当步进驱动器接收到一个脉冲信号时,它就可以驱动步进电机按设定的方向转动一个固定的角度,称为“步距角”。 步进电机的旋转是以固定的角度一步一步运行的,可以通过控制脉冲个数来控制角位移量,从而达到准确定位的目的,同时可以通过控制脉冲频率,来控制电机转动的速度和加速度凯时娱乐场体验金,从而达到调速的目的。步进电机多用于数字式计算机的外部设备,以及打印机、绘图机和磁盘等装凯时娱乐场体验金。 02 步进电机的特点 步进电机工作时的位置和速度信号不反馈给控制系统,如果电机工作时的位
电机的工作原理和操作模式 /
本设计实例进一步拓展了以前将步进电机驱动器集成到CPLD中的设计(参考文献1)。本实例不仅集成了驱动器,而且还集成了一个简单的单轴步进电机运动控制器。根据CPLD大小,可以将多个运动控制器设计到单一设备中。例如,单轴运动控制器采用68%或63%的可用宏单元设计到Xilinx XC95108中。运动控制器以确定的速度与时间曲线顺时针或逆时针旋转步进电机指定的步数。运动开始时,控制器对电机加速,直到其达到巡航速度,然后减速直到停止(图1)。 控制器可将电机速度调节到16 个值凯时娱乐场体验金,V=VMAX×speed/16, 其中速度值为0到16的整数。在加速阶段,速度从1到16升高,在巡航阶段,速度保持在16,最后,在减速阶段,速度下降到1,直
引言 步进电机是将电脉冲信号转换成角位移或线位移的一种装置。它产生的位移与输入脉冲数严格成正比,平均转速与输入脉冲的频率成正比,具有结构简单、可靠性高和成本低的特点。由于步进电机没有积累误差,容易实现较高精度的位移和速度控制,被广泛用于精确控制领域。由步进电机与驱动电路组成的开环数控系统简单并且价格低廉,但有时存在振荡和失步现象,故在复杂电磁环境下或是对精度要求较高的场合下凯时娱乐场体验金,必须加入反馈电路组成高性能的闭环数控系统。本文采用旋转编码器作为反馈器件对步进电机实行闭环控制。 1 THB6064H简介 THB6064H是在东芝公司2009年主推的TB6560AHQ的基础上开发的一款PWM斩波型两相步进电机驱动芯片凯时娱乐场体验金。该芯片配合简单的外围电路
MSP430 单片机 控制步进电机带显示程序 #include msp430x22x4.h #define uchar unsigned char #define uint unsigned int #define comm 0 #define dat 1 #define sclk_1 P4OUT=0x01 //sclk=1; 001----p4.0 #define sclk_0 P4OUT&=0x06 //sclk=0; 110----p4.1 #define std_1 P4OUT=0x02 //std =1; 010 #define std_0 P4OUT&=0x05 //s
TRINAMIC近日发布了一款全新的步进电机驱动芯片,驱动电流可达4安培,丰富了其现有的微步控制的步进电机驱动产品线集成预驱动器和功率MOSFET管,预驱动部分可以实时计算电机线圈电流,功率MOSFET将电流放大驱动电机。 该芯片采用多芯片模组封装技术凯时娱乐场体验金,将驱动器和放大器封装在一个芯片内,实现了最低功耗,目前可用于4安培的步进电机驱动器。TMC2660的Rds为65毫欧,于4安培电流的情况下工作只耗能2.8瓦,与之前最具竞争力的解决方案相比减少了85%。新芯片的低能耗消除了对散热器的需求,实现了高集成的面板设计、减少了元件的数量并降低成本。 TRINAMIC的创始人兼CEO Michael Randt
伺服电机控制方式有脉冲、模拟量和通讯这三种凯时娱乐场体验金,在不同的应用场景下凯时娱乐场体验金,我们该如何选择伺服电机的控制方式呢? 一、伺服电机脉冲控制方式 在一些小型单机设备,选用脉冲控制实现电机的定位,应该是最常见的应用方式,这种控制方式简单,易于理解。 基本的控制思路:脉冲总量确定电机位移,脉冲频率确定电机速度。选用了脉冲来实现伺服电机的控制,翻开伺服电机的使用手册,一般会有如下这样的表格: 都是脉冲控制,但是实现方式并不一样: 第一种,驱动器接收两路(A、B路)高速脉冲,通过两路脉冲的相位差,确定电机的旋转方向。如上图中,如果B相比A相快90度,为正转;那么B相比A相慢90度,则为反转。 运行时,这种控制的两相脉冲为交替状,因此我们也叫这样的控
如何选择脉冲凯时娱乐场体验金、模拟量、通讯三种控制方式? /
随着大型企业自动化程度越来越高,对伺服电机的要求也在提高,电机作为自动控制系统中的一类重要元件,其可靠性、精度和响应快慢直接影响到控制系统的工作性能,是不容忽视的重要环节。因此,伺服电机的ddc有着很高的应用价值和广阔的应用前景。 伺服电机的传统控制方法 由于外部给定的电机速度为模拟量,常常需要a/d模块将模拟量转换成数字量,伺服电机驱动器接收到数字信号后再控制电机运转。这种传统的控制伺服电机驱动器的方法,应用时间长凯时娱乐场体验金。但它的可靠性不高,存在一定程度的零漂。同时考虑到a/d模块的费用,这种方法成本也就较高凯时娱乐场体验金。 伺服电机的直接数字控制 随着电脑的飞速升级,微软开发的windows操作系统和可视化编程工具如:visual b
及其控制 (寇宝泉,程树康编著)
电机驱动控制技术及其应用设计研究
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