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伺服系统的来龙去脉
发布日期:2020-01-31 03:00:00

伺服系统又称随动体系,是用来准确地追随或复现某个进程的反应节制体系。伺服系统使物体的地位、方位、状况等输出被控量可以或许追随输出目的(或给定值)的随意率性变更的主动节制体系。

它的重要义务是按节制敕令的请求、对功率停止缩小、变更与调控等处置,使驱动装配输出的力矩、速率和地位节制异常机动便利。在许多环境下,伺服系统专指被节制量(体系的输出量)是机械位移或位移速率、加速率的反应节制体系,其感化是使输出的机械位移(或转角)准确地跟踪输出的位移(或转角),其布局构成和其余情势的反应节制体系没有原则上的差别。

留意:伺服系统不但单指以伺服机电构成的电气伺服系统,另有以伺服阀构成的液压伺服系统。本文重要先容伺服机电体系。

甚么是伺服机电?与步进机电有何分歧?

伺服电动机又称履行电动机,在主动节制体系中,用作履行元件,把所收到的电旌旗灯号转换成电动机轴上的角位移或角速率输出。分为直流和交换伺服电动机两大类。其重要特色:当旌旗灯号电压为零时无自转征象,转速跟着转矩的增长而匀速降低。

伺服点的特色在这里和步进机电相比较下说的更清晰点:

两相混合式步进机电步距角一样平常为3.6°、1.8°,五相混合式步进机电步距角一样平常为0.72°、0.36°。也有一些高机能的步进机电步距角更小。如四通公司临盆的一种用于慢走丝机床的步进机电,其步距角为0.09°;德国百格拉公司(BERGERLAHR)临盆的三相混合式步进机电其步距角可通过拨码开关设置为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机电的步距角。

交换伺服机电的节制精度由机电轴后端的扭转编码器包管。以松下全数字式交换伺服机电为例,对付带尺度2500线编码器的机电而言,因为驱动器外部采纳了四倍频技巧,其脉冲当量为360°/10000=0.036°。对付带17位编码器的机电而言,驱动器每接管217=131072个脉冲机电转一圈,即其脉冲当量为360°/131072=9.89秒。是步距角为1.8°的步进机电的脉冲当量的1/655。

步进机电在低速时易呈现低频振动征象。振动频率与负载环境和驱动器机能无关,一样平常觉得振动频率为机电空载起跳频率的一半。这类由步进机电的事情道理所决定的低频振动征象对付机械的正常运行异常晦气。当步进机电事情在低速时,一样平常应采纳阻尼技巧来降服低频振动征象,比如在机电上加阻尼器,或驱动器上采纳细分技巧等。

交换伺服机电运行异常安稳,即使在低速时也不会呈现振动征象。交换伺服系统具备共振克制功效,可涵盖机械的刚性不敷,而且体系外部具备频率剖析机能(FFT),可检测出机械的共振点,便于体系调剂。

步进机电的输出力矩随转速降低而降低,且在较高转速时会急剧降低,所以其最高事情转速一样平常在300~600RPM。交换伺服机电为恒力矩输出,即在其额外转速(一样平常为2000RPM或3000RPM)之内,都能输出额外转矩,在额外转速以上为恒功率输出。

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