新闻中心

什么是伺服电机?伺服与步进比较分析

发布时间:2023-09-21 21:34:12   来源:博亿堂娱乐官方网站

  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,其主要特征是,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定子绕组散热较为方便。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,基本上能这样理解,伺服电机接收到1个脉冲,就会旋转1个脉冲对应的角度,以此来实现位移,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,都会发出对应数量的脉冲,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,这样,就能够很精确的控制电机的转动,以此来实现精确的定位,能够达到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管理系统中,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,交流伺服电机也慢慢变得多地应用于数字控制管理系统中。为了适应数字控制的发展的新趋势,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。现就二者的使用性能作一比较。

  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,比如在电机上加阻尼器,或驱动器上采用细分技术等。

  交流伺服电机运转非常平稳,即使在低速时也不可能会出现振动现象。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,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。步进电机因没有这种过载能力,在选型时为客服这种惯性力矩,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,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,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,正常情况下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。

  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。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,在控制管理系统的设计过程中要考虑控制要求、成本等多方面的因素,选用适当的控制电机。

  一、改变方向时丢脉冲,表现为往任何一个方向都准,但一改变方向就累计偏差,并且次数越多偏得越多; 二、初速度太高,加速度太大,引起有时丢步; 三、在用同步带的场合软件补偿太多或太少; 四、马达力量不够; 五、控制器受干扰引起误动作 六、驱动器受干扰引起; 七、软件缺陷; 有以下几点解决办法: 1)一般的步进电机驱动器对方向和脉冲信号都有一定的要求,如:方向信号在第一个脉冲上升沿或下降沿(不同的驱动器要求不一样)到来前数微秒被确定,否则会有一个脉冲所运转的角度与实际需要的转向相反,最后故障现象表现为越走越偏,细分越小越明显,处理方法主要用软件改变发脉冲的逻辑或加延时。 2)由于步进电机特点决定初速度不

  一、硬件 1.硬件准备 57步进电机(型号57CM18),驱动器TB6600,开发板STM32F407ZGT6 2.电气特性 3.连线 驱动器右边分有两个区域 Signal:用于驱动器与开发板连接,进行电机的控制驱动。 ENA接口:当此信号有效时,驱动器将自动切断电机绕组电流,使电机处于自由状态(无保持转矩)。当此信号不连接时默认为无效状态,这时电机绕组通以电流,可正常工作。 DIR接口:控制电机旋转方向,信号有效时电机顺时针旋转,无效时逆时针旋转。 PUL接口:步进电机驱动器把控制器发出的脉冲信号转化为步进电机的角位移,驱动器每接受一个脉冲信号 PUL,就驱动步进电机旋转一个步距角,PUL 的频率和步进电机的转速

  电机 /

  众所周知,激光制导武器是以敏感到的特定激光信号为制导信息。在激光制导武器的半实物仿真系统中,目标仿真和制导仿真具有同等重要的地位。这是因为激光目标模拟的准确性影响到系统的整体仿真精度和可靠性,还可以说目标仿真系统的研制水平决定仿真大系统水平 。因此,目标仿真是提高半实物仿真系统整体精度的关键,“如何逼真地模拟激光目标”就成为仿真中重要的问题 。 目标仿真系统研究的是能够实时精确的模拟战场环境中导引头入瞳处接收到的各种目标反射编码激光的光学特性。具体来说就是在计算机和电机控制器的控制下实时控制激光能量和光斑大小的变化,并以此来模拟激光航弹导引头入瞳处的激光目标特性、能量变化特性和光斑大小变化特性。这种精确的模拟要求对目标

  和运动控制器的目标仿真实时性设计 /

  伺服电机控制方式有脉冲、模拟量和通讯这三种,在不同的应用场景下,我们该如何明智的选择伺服电机的控制方式呢? 1 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

  的控制方式 /

  机器人的概念已经是非常地广泛,本文所探讨的是工业自动化产业所需的机器人关节用伺服电机,暂不涉及到服务型机器人的复合一体化关节伺服电机。 工业机器人大体上分类为线性机器人(又叫直角坐标机器人)、多自由度机器人(又叫多关节机器人)、并联机器人(又叫deltaΔ机器人)和水平多关节机器人(又叫scara机器人)。由很多类型的关节机械手臂和自动化传输设备结合而成的自动化岛。不同功能的自动化岛链接而成自动化线,不同的自动化线结合组成自动化车间。 在这些自动化工业机器人和自动化单元之间,伺服电机始终处于将机构按照控制指令的要求准确、及时、稳妥地传送到位的关键作用,所以属于核心零部件。 永磁伺服电机的基本概念 伺服是根据控制电脑系统

  的基本概念及主要传动参数 /

  步进电机驱动器原理 步进电机驱动器是一种电子设备,用于控制步进电机的转动和运动,其主要原理是将控制信号转换为电机的驱动信号。 步进电机驱动器一般由以下几个部分所组成: 脉冲发生器:用于产生控制信号(脉冲信号),控制电机的运动。 电源模块:用于为电机提供电源,以便电机能够正常运作。 信号解码器:将脉冲信号转换为电机驱动信号,控制电机运转。 驱动模块:用于放大电机驱动信号,以提供足够的功率驱动电机。 步进电机驱动器的主要工作原理是将控制信号转换为电机的驱动信号,具体步骤如下: 通过脉冲发生器产生一定频率和数量的脉冲信号。 信号解码器将脉冲信号解码为电机驱动信号,控制电机转动的步长和方向。

  电机驱动器接线 /

  一、步进电机单双八拍正转 步进电动机是一种将电脉冲信号转换成角位移或线位移的机电元件。步进电动机的输入量是脉冲序列,输出量则为相应的增量位移或步进运动。正常运动情况下,它每转一周具有固定的步数;做连续步进运动时,其旋转转速与输入脉冲的频率保持严格的对应关系,不受电压波动和负载变化的影响。 本程序采用单双八拍工作方式:A-AB-B-BC-C-CD-D-DA (即一个脉冲,转 3.75 度)。 如要实现电机反转,只要更改脉冲方向即可。可更改为:D-CD-C-BC-B-AB-A-DA。 #include htc.h #define uint8 unsigned char #define uint16 unsigned i

  ** 伺服电动机的介绍** 伺服电动机(或称执行电动机)是自动控制系统和计算装置中大范围的应用的一种执行元件。其作用为把接受的电信号转换为电动机转轴的角位移或角速度。按电流种类的不同,伺服电动机可分为直流和交流两大类。 一、交流伺服电动机 1、结构和原理交流伺服电动机的定子绕组和单相异步电动机相似,它的定子上装有两个在空间相差90°电角度的绕组,即励磁绕组和控制绕组。运行时励磁绕组始终加上一定的交流励磁电压,控制绕组上则加大小或相位随信号变化的控制电压。转子的结构及形式笼型转子和空心杯型转子两种。 笼型转子的结构与一般笼型异步电动机的转子相同,但转子做的细长,转子导体用高电阻率的材料作成。其目的是为了减小转子的转动惯量,增加启动

  抢先体验:TI MSPM0L1306 LaunchPad开发套件,赢三模无线键盘

  报名赢【挂灯、浴巾】等好礼|TI MSPM0家用电器和电机控制应用详解

  新品!米尔全志国产T113-i系列核心板开发板自米尔国产全志T113系列的核心板发布以来,这款超高的性价比、低成本、入门级、高性能的国产核心板咨 ...

  在汽车显示器方面,汽车制造商开始在车厢内安装更多屏幕,更大、更清晰。高级仪表盘、平视显示器、信息娱乐系统、中央显示器、后座娱乐系统 ...

  碳化硅器件(SiC)在新能源汽车领域对传统硅基(Si-)IGBT的替代正在加速。自2018年特斯拉在Model3中首次将IGBT模块替换成SiC模块后,就有 ...

  01端到端无人驾驶到底是什么?经典的自动驾驶系统有着相对统一的系统架构:探测(detection)跟踪(tracking)静态环境建图(mapping)高精 ...

  关于电动汽车(EV)电池起火的每个标题都会让人紧张不安。但根据美国国家公路交通安全管理局委托的2017年报告,电动汽车发生火灾或爆炸的风 ...

  站点相关:嵌入式处理器嵌入式操作系统开发相关FPGA/DSP总线与接口数据处理消费电子工业电子汽车电子其他技术存储技术综合资讯论坛电子百科