电机伺服驱动器选型有哪些关键性参数?步进电机驱动方法的利弊介绍!
伺服系统,是用来精确地跟随或复现某个过程的反馈控制系统。伺服系统使物体的位置、方位、状态等输出被控量能够跟随输入目标(或给定值)的任意变化的自动控制系统。它的主要任务是按控制命令的要求、对功率进行放大、变换与调控等处理,使驱动装置输出的力矩、速度和位置控制非常灵活方便。
电机伺服驱动器属于伺服系统的一部分,用来控制伺服电机,其作用类似于变频器作用于普通交流马达,主要应用于高精度的定位系统。一般是通过位置、速度和力矩三种方式对伺服马达进行控制,实现高精度的传动系统定位,目前是传动技术的产品。
选择一款合适的伺服驱动器需要考虑到各个方面,这主要根据系统的要求来选择,在选型之前,首先分析以下系统需求,比如尺寸、供电、功率、控制方式等,为选型定下方向。下面跟小编来看一下伺服驱动器的各方面参数。
适用范围广泛
新自整定功能的增设,使其对刚性低的装置也可进行最适当的调整!!
出众的稳定性
即使是经过多年变化的机器或是存在不同差异的装置※,也会实现无振荡的稳定运行。
自由自在的简单操作
新推出的携带式伺服操作器使操作更简单,更无拘无束!
PTP定位
标准型内置定位功能
因为是标准品,所以无需购置定位单元及定位专用附件。
简单操作 Modbus-RTU 通信
通过Modbus-RTU 通信,仅将HMI、通过PLC、PC控制器等直接与伺服放大器连接,即可进行PTP定位运行、参数的编辑和各种监控等各种各样的运行。
进口伺服电机驱动器的特点
1.伺服放大器上配置定位功能通过伺服放大器的定位数据,即使没有定位控制器也可进行胶片进给动作。
2.节省配线因基本的定位通过Modbus-RTU通信进行,可降低配线工时。
3.中断定位功能通过中断定位,查出符号之后可进行一定量的移动,从而确保进行高精度符号运行。
根据这些信息我们大致能选出与电机匹配的伺服驱动器。除此之外,还要注意工作环境,温湿度情况,安装是尺寸是否合适等。
选择驱动器是不仅考虑驱动器是否与电机匹配,还要考虑控制方式等。伺服驱动器有三种控制方式:位置、速度、力矩模式。力矩模式和速度可以通过外界的模拟量输入或者通讯命令设定转矩大小,位置模式则是通过脉冲的频率和个数来确定运动的速度和运动长度。力矩模式下电机输出一个固定的力矩,对位置、速度无法控制。位置模式对速度和位置有很严格的控制,一般用于定位装置。可根据系统的需求,和上位控制类型,选择合适的控制方式。
现在伺服驱动器的越来越智能化,不仅支持各种类型的伺服电机,还兼容多种类型的反馈,可接收模拟量、PWM、脉冲+方向和软件命令,通信支持CANopen、Ethercat等。提供三环控制和换向功能,在智能一键调谐等。使用十分方便,有较高控制精度,使系统的性能有大幅提升,为开发人员的节省大量的时间。
步进电机5种驱动方法的利弊
步进电机驱动器是一种将电脉冲转化为角位移的执行机构,近些年步进电机驱动技术不断发展,反应了国内技术的快速进步,今天小编为您介绍一下步进电机5种驱动方法的利弊。
1. 步进电机恒电压驱动
单电压驱动是指在电机绕组工作过程中,只用一个方向电压对绕组供电,多个绕组交替提供电压。该方式是一种比较老的驱动方式,现在基本不用了。
优点:电路简单,元件少、控制也简单,实现起来比较简单
缺点:必须提供足够大的电流的三极管来进行开关处理,步进电机运转速度比较低,电机震动比较大,发热大。由于已经不再使用,所以不多描述。
2. 步进电机高低压驱动
由于恒电压驱动存在以上诸多缺点,技术的进一步发展,研发出新的高低压驱动来改善恒电压驱动的部分缺点,高低压驱动的原理是,在电机运动到整步的时候使用高压控制,在运动到半步的时候使用低压控制,停止时也是使用低压来控制。
优点:高低压控制在一点程度上改善了震动和噪音,第一次提出细分控制步进电机的概念,同时也提出了停止时电流减半的工作模式。
缺点:电路相对恒电压驱动复杂,对三极管高频特性要求提高,电机低速仍然震动比较大,发热仍然比较大,现在基本上不使用这种驱动模式。
3. 步进电机自激式恒电流斩波驱动
自激式恒电流斩波驱动的工作原理是通过硬件设计当电流达到某个设定值的时候通过硬件将其电流关闭,然后转为另一个绕组通电,另一个绕组通电的电流到某个固定的电流的时候,又能通过硬件将其关闭,如此反复,推进步进电机运转。
优点:噪音大大减小,转速一定程度上提高了,性能比前两种有一定的提高。
缺点:对电路设计要求比较高,对电路抗干扰要求比较高,容易引起高频,烧坏驱动元件,对元件性能要求比较高。
4. 步进电机电流比较斩波驱动(目前市场上主要采用的技术)
电流比较斩波驱动是把步进电机绕组电流值转化为一定比例的电压,与D/A转换器输出的预设值进行比较,比较结果来控制功率管的开关,从而达到控制绕组相电流的目的。
优点:使运动控制模拟正弦波的特点,大大提高性能,运动速度和噪音都比较小,可以使用比较高的细分,是当前流行的控制方法。
缺点:电路比较复杂,对电路中的干扰难以控制和理论要求相吻合,容易产生抖动,在控制形成正弦波的波峰和波谷,容易导致高频干扰,进而导致驱动元件发热或者由于频率过高而老化,这也是很多驱动器使用1年多的时候容易出现红灯保护的主要原因。
5. 步进电机潜进式驱动
这是一种全新的运动控制技术,该技术是在当前电流比较斩波驱动技术的前提下,克服其中的缺点而创新的一种全新的驱动方法。其核心技术是在电流比较斩波驱动的前提下增加了驱动元件发热和高频抑制保护技术。
优点:兼有电流比较斩波驱动的优点外,发热特别小,使用寿命较长。
缺点:全新技术,价格比较高,目前每种步进电机和驱动器匹配要求相对比较严格。