产品描述
6ES7223-1BF22-0XA8详细说明
伺服的原理简单说就几句话:
1、是伺服的执行机构;
2、伺服是自动控制系统中,以物体的位置、方位、姿势等为控制量,组成跟踪目标的任意控制系统;
3、变频器执行伺服的开、停、调速、制动等命令;
4、伺服通过编码器检测反馈电机、工件的实际位移量,伺服通过上位机输入目标控制量,目标控制量-实际位移量=伺服命令;
5、举例说:
1)指令脉冲-反馈脉冲=指令脉冲>>0,启动、加速;
2)指令脉冲-反馈脉冲=指令脉冲≥0,减速、停车;
3)指令脉冲-反馈脉冲=反馈脉冲,反转寻址;
6、伺服的“指令脉冲-反馈脉冲”所产生的启动、停车命令是准确的,而变频器控制的电机实际启动、停止的位置是否在给定位置,就控制不了了!
7、所以伺服实现了指令与检测反馈的精确命令,而并没有实现电机的精确控制;
8、的特点是,实现了电机的精确控制,每前进一步走多少度是确定的;
9、如果用伺服的“指令脉冲-反馈脉冲”所产生的启动、停车命令,直接控制电机的步进脉冲电流,就彻底改变了伺服不能精确控制电机的缺陷,就真正实现了运动的精确控制!
说起,对于控制行业的工程师来说应该再熟悉不过了!它的误差不会长期积累,能够实现精确定位,控制比伺服简单等优点,但步进电机精确控制的前提是电机不发生失步,如何才能避免步进电机失步?
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。在未发生失步情况下,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并不受负载变化的影响,当步进电机接收到一个脉冲信号时,电机就按设定的方向转一个固定的角度(步进角或步距角),通过控制脉冲数和脉冲频率来控制电机角位移量及电机转速从而达到精确的开环控制。另外,步进电机每走一步所转过的角度与理论步距之间总有一定的误差,从某一步到任何一步,也总有一定的误差,但是,步进电机每转一周的步数相同,在不失步的情况下,其步距误差不会长期累积。
上面提到的都是在不失步的情况,如何才能避免失步呢?首先我们需要知道造成电机失步的因素:
1、转子加速度慢于步进电机的旋转磁场;
2、转子的平均速度高于定子磁场的平均旋转速度;
3、电机负载惯性较大;
4、步进电机产生共振。
转子加速度慢于步进电机的旋转磁场即转子速度低于换相速度时,电机会产生失步,这是因为输入电机的电能不足,产生的力矩无法使转子速度跟上定子磁场的旋转速度,从而引起失步。转子平均速度高于定子磁场平均旋转速度,这是定子通电励磁的时间较长,大于步进所需的时间,转子在步进过程中获得过多的能量,导致电机产生的转矩过大从而引起电机越步。
以上导致步进电机失步的原因实质是步进电机驱动器选择不当而导致,只有选择正确合适的步进驱动器才能使步进电机发挥其控制精确的优势。选择合适的驱动器需要根据电机的电流,配用大于或等于此电流的驱动器。如果需要低振动或高精度时,可配用细分型驱动器。对于大转矩电机,尽可能用高电压型驱动器,以获得良好的高速性能。同时对于驱动,很多人直接使用作为驱动电源,但是,一般*好不要使用开关电源,特别是大力矩电机,除非选用比需要的功率大一倍以上的开关电源。因为,电机工作时是大电感型负载,会对电源端形成瞬间的高压。而开关电源的过载性能不好,会保护关断,且其精密的稳压性能又不需要,有时可能造成开关电源和驱动器的损坏。对于步进电机的驱动电源,可以用常规的环形或r 型变压器变压的直流电源。
步进电机产生共振是因为电机接收的脉冲频率等于步进电机的固有频率,该频率与驱动器的细分有关系。我们一般使用步进电机时,驱动器的细分能力很重要,共振范围越小越好。对于电机负载惯性较大是由于电机超载而引起,因此在使用时只需注意不要让电机过载即可避免。
影响两相负载力变化的因素:
步进电机电感线圈具有一定的电感,因为步进电机的每相绕组是一个电感线圈。而电感有电流变化的特性。当步进电机转动时,电机各相绕组的电感将形成一个反向电动势;频率越高,反向电动势越大。通俗地讲,当低频时每相绕组通电时间和断电的时间比拟长,大于线圈的时间常数,线圈来得及获得较高电流。而高频率时每相绕组通电时间和断电时间都很短,远小于线圈的时间常数,线圈获得的电流就很小。而转矩近似地与电流的平方成正比,这样频率越高,绕组中的平均电流越小,电机的平均转矩大大下降,负载能力也就大大下降了。
看一下伺服驱动器有没有电池,带电池是绝对值的是不用做原点回归的,没有电池是增量是需要每次开机后做一次原点回归。再看一下开关好不,再看一下伺服设置和程序。也可以断电再给电。
寻原点需要很长时间,运行的轨迹和之前的相同么。根据运行状态可判断是原点开关的问题还是伺服或的问题。
您知道伺服是采用的脉冲控制还是通信么?如果是脉冲,原点开关在plc上,如果是通信控制,原点开关在伺服驱动器上。
1、当在停止时如果没有附加额外力矩,电机将处于自由状态,在外部机械、负载惯性等方面的影响会使当前的位置出现偏离。所以如果需要停车保持定位,请选用零速抱闸功能,或直接选用代抱闸的伺服电机。
2、如果对停车位置无要求,也可以使用自动找零功能在需要的时候自动恢复。目前许多plc等控制器都带这个功能。
通常情况下的编码器有绝对值编码器和相对值编码器两种,其中绝对值编码器断电可以保持,只要电池还有电,是不需要寻原点的;而相对编码器由于断电后会丢失电机多圈数值,故需要寻原点操作。相对编码器的伺服电机在寻原点的过程中需要有一个外部来配合动作,当外部传感器检测到寻原点位置块后,伺服电机从寻原点高速切换到寻原点低速,当电机继续运行到外部传感器检测下降沿后,伺服电机旋转到编码器z相输出点即可,但是有几点是需要重点注意的是:
1.伺服电机后面的编码器如果固定牢固,z相脉冲点就是固定的,伺服寻原点也就非常精确;
2.伺服电机寻原点的方式有很多种,需要依据现场设备来确定电机在各个过程中的运行方向;
3.原点精度不依赖于外部传感器的精度,只要外部传感器没有被松动,伺服电机就应该非常精确的找到原点;
4.一般来说伺服电机寻原点的目的是将电机当前实际位置与控制器内位置相匹配,故很多伺服电机寻原点*后停止位置不在0.0的位置,会有一点偏差,这点偏差不代表寻原点位置有误差,而是因为电机实际位置已经与控制器内部位置匹配完成,没有必要精确的走到原点。
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