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产品知识丨什么是伺服?(三)
2023-08-03发表
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产品知识 | 什么是伺服?(三)

本节内容:伺服的控制环、三种控制模式




一、伺服的控制环


   从信号的流程着眼,伺服的构成如下图所示。


      在ac伺服系统中,对装在伺服电机上的编码器所发出的脉冲信号或伺服电机的电流进

行检测,将结果反馈至伺服放大器,并根据这个结果按照指令来控制机械。


         该反馈有以下3种环:


          各环都朝着使指令信号与反馈信号之差为零的目标进行控制。各环的响应速度按下

顺序渐高:(位置环)< (速度环)<(电流环)


各控制模式中使用的环如下图所示:



二、三种控制模式


位置控制模式


(a) 定位控制的目标

       fa设备中的“定位”是指工件或工具(钻头、铣刀)等以合适的速度向着

目标位置移动,并高精度地停止在目标位置。这样的控制称为“定位控制”。

可以说伺服系统主要用来实现这种“定位控制”的目的。




      定位控制的要求是“始终正确地监视电机的旋转状态”,为了达到此目的而使用

检测伺服电机旋转状态的编码器。而且,为了使其具有迅速跟踪指令的能力,

伺服电机选用体现电机动力性能的起动转矩大而电机本身惯性小的专用电机。


(b)定位控制基本特点

伺服系统的定位控制基本特点如下所述:

◎机械的移动量与指令脉冲的总数成正比。

◎机械的速度与指令脉冲串的速度(脉冲频率)成正比。

◎最终在±1个脉冲的范围内定位即完成,此后只要不改变位置指令,则始终保持

在该位置。(伺服锁定功能)



   因此,伺服系统中的位置精度由以下各项决定:

◎ 伺服电机每转1圈机械的移动量

◎ 伺服电机每转1圈编码器输出的脉冲数

◎ 机械系统中的间隙(松动)等误差




速度控制模式


        伺服系统的速度控制特点:可实现“精细、速度范围宽、速度波动小”的运行。


(a) 软起动、软停止功能

可调整加减速运动中的加速度(速度变化率),避免加速、减速时的冲击。


(b)速度控制范围宽

可进行从微速到高速的宽范围的速度控制。(1:1000~5000左右)速度控制范围内

为恒转矩特性。


(c)速度变化率小

即使负载有变化,也可进行小速度波动的运行。



转矩控制模式


      转矩控制就是通过控制伺服电机的电流,以达到输出目标转矩的控制。


                                          <以收卷控制为例>


(a)进行恒定的张力控制时,由于负载转矩会因收卷滚筒半径的增大而增加,

因此,需据此对伺服电机的输出转矩进行控制。


(b)卷绕过程中材料断裂时,将因负载变轻而高速旋转,因此,必须设定速度

限制值。





了解了伺服的基础知识,

下一讲将会为大家介绍天一的永磁同步伺服电机



end


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