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東莞市廣聯(lián)自動(dòng)化科技有限公司
主營(yíng)產(chǎn)品： kubler庫(kù)伯勒編碼器，kubler旋轉(zhuǎn)編碼器，HYDAC壓力傳感器，EGE傳感器，力士樂(lè)比例閥 |
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2023-11-16 閱讀(214)
伺服主要依靠kubler編碼器脈沖進(jìn)行定位?；旧希梢岳斫獾氖?，伺服電機(jī)編碼器在接收脈沖時(shí)旋轉(zhuǎn)與脈沖相對(duì)應(yīng)的角度，從而實(shí)現(xiàn)定位。由于伺服電機(jī)本身不具有發(fā)射脈沖的功能，因此伺服系統(tǒng)的每個(gè)旋轉(zhuǎn)角度發(fā)射與伺服系統(tǒng)接收的脈沖相對(duì)應(yīng)的適當(dāng)數(shù)量的脈沖，或者閉環(huán)。通過(guò)這種方式，系統(tǒng)知道編碼器有多少脈沖被發(fā)送到伺服系統(tǒng)。同時(shí)，接收回多少脈沖，從而可以精確控制電機(jī)的旋轉(zhuǎn)，實(shí)現(xiàn)精確定位，可以達(dá)到0.001mm。
直流伺服電機(jī)分為無(wú)刷電機(jī)和無(wú)刷電機(jī)。無(wú)刷電機(jī)成本低，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，起動(dòng)轉(zhuǎn)矩大，轉(zhuǎn)速范圍大，易于控制，需要維護(hù)。然而，它們易于維護(hù)，產(chǎn)生電磁干擾，并且具有環(huán)境要求。因此，它可以用于成本敏感的一般工業(yè)和民用應(yīng)用。
無(wú)刷電機(jī)體積小、重量輕、功率大、響應(yīng)快、速度快、慣性小、旋轉(zhuǎn)平穩(wěn)、轉(zhuǎn)矩穩(wěn)定?？刂剖菑?fù)雜的，并且易于實(shí)現(xiàn)智能化。其電子換向方式靈活，可以是方波換向，也可以是正弦波換向。該電機(jī)免維護(hù)，效率高，工作溫度低，電磁輻射低，使用壽命長(zhǎng)，可在各種環(huán)境中使用。
交流伺服電機(jī)也是無(wú)刷電機(jī)，分為同步電機(jī)和異步電機(jī)。目前，同步電機(jī)普遍用于運(yùn)動(dòng)控制，其功率范圍大，可以實(shí)現(xiàn)大功率。慣性大，最大速度低，并且隨著功率的增加而迅速減小。因此，它適用于低速和平穩(wěn)運(yùn)行的應(yīng)用。
伺服電機(jī)內(nèi)部的轉(zhuǎn)子是永磁體，驅(qū)動(dòng)器控制的三相電流形成電磁場(chǎng)。轉(zhuǎn)子在這個(gè)磁場(chǎng)的影響下旋轉(zhuǎn)。同時(shí)，電機(jī)的內(nèi)置編碼器向驅(qū)動(dòng)器提供反饋信號(hào)，驅(qū)動(dòng)器將反饋值與設(shè)定值進(jìn)行比較，以調(diào)整轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)角度。伺服電機(jī)的精度由編碼器的精度（行數(shù)）決定。
kubler編碼器工作原理：絕對(duì)值編碼器是直接輸出數(shù)字的傳感器，在它的圓形碼盤(pán)上沿徑向有若干同心碼盤(pán)，每條道上有透光和不透光的扇形區(qū)相間組成，相鄰碼道的扇區(qū)數(shù)目是雙倍關(guān)系，碼盤(pán)上的碼道數(shù)是它的二進(jìn)制數(shù)碼的位數(shù)，在碼盤(pán)的一側(cè)是光源，另一側(cè)對(duì)應(yīng)每一碼道有一光敏元件，當(dāng)碼盤(pán)處于不同位置時(shí)，各光敏元件根據(jù)受光照與否轉(zhuǎn)換出相應(yīng)的電平信號(hào)，形成從2的零次方到2的n-1次方且的2進(jìn)制編碼。碼道數(shù)越多精度越大，目前國(guó)內(nèi)已有17位、23位絕對(duì)值編碼器。特點(diǎn)：優(yōu)點(diǎn)是不要計(jì)數(shù)器，在轉(zhuǎn)軸的任意位置都可讀出與位置相對(duì)應(yīng)且的數(shù)字碼，不受停電、干擾的影響。也就是說(shuō)，哪怕停電了，絕對(duì)值編碼器只要上電就能知道自己現(xiàn)在所處的位置。缺點(diǎn)是結(jié)構(gòu)、電路比較復(fù)雜，技術(shù)要求高。適合工況：適用于特殊機(jī)床、紡織機(jī)械、灌溉機(jī)械、造紙印刷、水利閘門(mén)、機(jī)器人及機(jī)械手臂、精密測(cè)量設(shè)備、電梯等精密設(shè)備。絕對(duì)值編碼器抗干擾特性、數(shù)據(jù)的可靠性更強(qiáng)一些，但價(jià)格也更加昂貴。
工作原理：增量式編碼器是直接利用光電轉(zhuǎn)換原理輸出三組方波脈沖A、B和Z相；A、B兩組脈沖相位差90，從而可方便的判斷出旋轉(zhuǎn)方向，而Z相為每轉(zhuǎn)一個(gè)脈沖，用于基準(zhǔn)點(diǎn)定位。特點(diǎn)：優(yōu)點(diǎn)是原理構(gòu)造簡(jiǎn)單，機(jī)械平均壽命可在幾萬(wàn)小時(shí)以上，抗干擾能力強(qiáng)，可靠性高，適合于長(zhǎng)距離傳輸。缺點(diǎn)是一旦切斷電源，會(huì)導(dǎo)致位置信息丟失。而且再次接通電源，需執(zhí)行原點(diǎn)返回才能夠重新開(kāi)始運(yùn)行。比如，打印機(jī)掃描儀的定位就是用的增量式編碼器原理，每次開(kāi)機(jī)，我們都能聽(tīng)到噼哩啪啦的一陣響，它在找參考零點(diǎn)，然后才工作。適合工況：適用于數(shù)控機(jī)床及機(jī)械附件、機(jī)器人、自動(dòng)裝配機(jī)、自動(dòng)生產(chǎn)線、紡織機(jī)械、包裝機(jī)械(定長(zhǎng))、印刷機(jī)械(同步)、木工機(jī)械、塑料機(jī)等場(chǎng)景?？梢哉f(shuō)精度、穩(wěn)定性都不錯(cuò)，價(jià)格又適宜，所以應(yīng)用很廣。
德國(guó)kubler編碼器控制伺服電機(jī)的原理和方法
編碼器的工作原理
編碼器是一種能夠?qū)⑽锢磉\(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)化為數(shù)字信號(hào)的設(shè)備，通常由旋轉(zhuǎn)編碼器和線性編碼器兩種形式。其中，旋轉(zhuǎn)編碼器通過(guò)旋轉(zhuǎn)的方式測(cè)量機(jī)械軸的角度，將角度轉(zhuǎn)化為數(shù)字信號(hào)輸出；而線性編碼器通常安裝在導(dǎo)軌上，通過(guò)傳感器的測(cè)量，將平移運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)輸出。
伺服電機(jī)的基本結(jié)構(gòu)和控制方法
伺服電機(jī)是一種能夠根據(jù)控制信號(hào)運(yùn)動(dòng)的電動(dòng)機(jī)，通常由電機(jī)、減速器、編碼器、控制器等組成。伺服電機(jī)的控制方法是先將期望位置（或速度、加速度）通過(guò)編碼器和控制器轉(zhuǎn)化為電機(jī)的控制信號(hào)，然后驅(qū)動(dòng)電機(jī)運(yùn)動(dòng)到期望位置。
編碼器與伺服電機(jī)的配合方式
編碼器與伺服電機(jī)配合有多種方式，包括基于位置控制的閉環(huán)控制、基于速度控制的閉環(huán)控制、基于電流控制的閉環(huán)控制等。其中，基于位置控制的閉環(huán)控制是最常見(jiàn)的控制方式，其主要原理是通過(guò)編碼器測(cè)量電機(jī)的位置誤差，然后控制器通過(guò)調(diào)節(jié)電機(jī)的速度和加速度實(shí)現(xiàn)位置校正。
實(shí)際應(yīng)用場(chǎng)景
編碼器控制伺服電機(jī)的技術(shù)廣泛應(yīng)用于各種機(jī)械設(shè)備中，例如數(shù)控機(jī)床、玻璃加工設(shè)備、印刷機(jī)、切割機(jī)、自動(dòng)化裝配線等。在這些應(yīng)用場(chǎng)景中，編碼器能夠?qū)崿F(xiàn)精確的位置控制和運(yùn)動(dòng)控制，提高設(shè)備的生產(chǎn)效率和品質(zhì)。
總結(jié)
本文介紹了編碼器控制伺服電機(jī)的原理和方法，包括編碼器的工作原理、伺服電機(jī)的基本結(jié)構(gòu)和控制方法、編碼器與伺服電機(jī)的配合方式等。此外，本文還提供了幾種實(shí)際應(yīng)用場(chǎng)景，幫助讀者更好地理解和應(yīng)用編碼器控制伺服電機(jī)的技術(shù)。
