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拓展型X系列伺服电机
什么是伺服电机?伺服与步进比较分析
来源:火狐真人官网    发布时间:2023-12-31 03:38:26

  伺服电动机又称执行电动机,在自动控制系统中,用作执行元件,把所收到的电信号转换成电动机轴上的角位移或角速度输出。分为直流和交流伺服电动机两大类,其主要特征是,当信号电压为零时无自转现象,转速随着转矩的增加而匀速下降。

  永磁交流伺服电动机同直流伺服电动机比较,主要优点有:⑴无电刷和换向器,因此工作可靠,对维护和保养要求低。⑵定子绕组散热较为方便。⑶惯量小,易于提高系统的快速性波纹管联轴器。⑷适应于高速大力矩工作状态。⑸同功率下有较小的体积和重量。

  伺服主要靠脉冲来定位,基本上能这样理解,伺服电机接收到1个脉冲,就会旋转1个脉冲对应的角度,以此来实现位移,因为,伺服电机本身具备发出脉冲的功能,所以伺服电机每旋转一个角度,都会发出对应数量的脉冲,这样,和伺服电机接受的脉冲形成了呼应,或者叫闭环,如此一来,系统就会知道发了多少脉冲给伺服电机,同时又收了多少脉冲回来,这样,就能够很精确的控制电机的转动,以此来实现精确的定位,能够达到0.001mm。

  步进电机作为一种开环控制的系统,和现代数字控制技术有着本质的联系。在目前国内的数字控制管理系统中,步进电机的应用十分广泛。随着全数字式交流伺服系统的出现,交流伺服电机也慢慢变得多地应用于数字控制管理系统中。为了适应数字控制的发展的新趋势,运动中大多采用步进电机或全数字式交流伺服电机作为执行电动机。虽然两者在控制方式上相似(脉冲串和方向信号),但在使用性能和应用场合上存在着较大的差异。现就二者的使用性能作一比较。

  两相混合式步进电机步距角一般为1.8°、0.9°,五相混合式步进电机步距角一般为0.72°、0.36°。也有一些高性能的步进电机通过细分后步距角更小。如三洋公司(sanyodenki)生产的二相混合式步进电机其步距角可通过拨码设置为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电机的步距角。

  步进电机在低速时易出现低频振动现象。振动频率与负载情况和驱动器性能有关,一般认为振动频率为电机空载起跳频率的一半。这种由步进电机的工作原理所决定的低频振动现象对于机器的正常运转非常不利。当步进电机工作在低速时,一般应采用阻尼技术来克服低频振动现象,比如在电机上加阻尼器,或驱动器上采用细分技术等。

  交流伺服电机运转非常平稳,即使在低速时也不可能会出现振动现象。交流伺服系统具有共振抑制功能,可涵盖机械的刚性不足,并且系统内部具有频率解析机能(fft),可检测出的共振点,便于系统调整。

  步进电机的输出力矩随转速升高而下降,且在较高转速时会急剧下降,所以其最高工作转速一般在300~600rpm。交流伺服电机为恒力矩输出,即在其额定转速(一般为2000rpm或3000rpm)以内,都能输出额定转矩,在额定转速以上为恒功率输出。

  步进电机一般不具有过载能力。交流伺服电机具有较强的过载能力。以三洋交流为例,它具有速度过载和转矩过载能力。其最大转矩为额定转矩的二到三倍,可用于克服惯性负载在启动瞬间的惯性力矩。步进电机因没有这种过载能力,在选型时为客服这种惯性力矩,往往需要选取较大转矩的电机,而机器在正常工作期间又不需要那么大的转矩,便出现了力矩浪费的现象。

  步进电机的控制为开环控制,启动频率过高或负载过大易出现丢步或堵转的现象,停止时转速过高易出现过冲的现象,所以为保证其控制精度,应处理好升、降速问题。交流伺服驱动系统为闭环控制,可直接对电机反馈信号进行采样,内部构成位置环和速度环,正常情况下不会出现步进电机的丢步或过冲的现象,控制性能更为可靠。

  步进电机从静止加速到工作转速(一般为每分钟几百转)需要200~400毫秒。交流伺服系统的加速性能较好,以山洋400w交流伺服电机为例,从静止加速到其额定转速3000rpm仅需几毫秒,可用于要求快速启停的控制场合。

  交流伺服系统在许多性能方面都优于步进电机。但在一些要求不高的场合也经常用步进电机来做执行电动机。所以,在控制管理系统的设计过程中要考虑控制要求、成本等多方面的因素,选用适当的控制电机。

  步进电机操作之旅 芝识课堂已经带大家认识了步进电机的应用、特点和工作原理,现在朋友们应该跃跃欲试想动手让你的步进电机工作起来吧?别急,在驱动步进电机之前,让我们先学会步进电机的驱动方式并选择正真适合的步进电机驱动IC,从而让你第一次步进电机操作之旅更加美妙。 在上期内容中,我们大家都知道步进电机作为能逐步驱动至指定旋转角度的电机,它的旋转是以固定的角度(称为“步距角”)一步一步运行的。步进电机的运行需要电子装置进行驱动,即步进电机驱动器。它把控制管理系统发出的脉冲信号转化为步进电机的角位移,或者可以说控制管理系统每发一个脉冲信号,驱动器就使步进电机旋转一步距角,所以步进电机的转速与脉冲信号的频率成正比。 步进电机的驱动需要专用的电机驱动

  电机操作之旅吧! /

  步进电机的PLC操控方法 一、引言 随微电子技术和计算机技术的发展,可编程序控制器有了突飞猛进的发展,其功能已远远超出了逻辑控制、顺序控制的范围,它与计算机有效结合,可进行模拟量控制,具有远程通信功能等。有人将其称为现代工业控制的三大支柱(即PLC,机器人,CAD/CAM)之一。目前可编程序控制器(Programmable Controller)简称PLC已大范围的应用于冶金、矿业、机械、轻工等领域,为工业自动化提供了有力的工具。 二、PLC的基本结构 PLC采用了典型的计算机结构,最重要的包含CPU、RAM、ROM和输入/输出接口电路等。如果把PLC看作一个系统,该系统由输入变量-PLC-输出变量组成,外部的各

  电机的PLC控制方法 /

  #include reg51.h #define uchar unsigned char #define uint unsigned int sbit INPUT1 = P1^0; //控制口 sbit INPUT2 = P1^1; sbit INPUT3 = P1^2; sbit INPUT4 = P1^3; sbit ENA = P1^4; //产生PWM波 sbit ENB = P1^5; uint MA=0,MB=0; uint SpeedA=20; //50%占空比 uint SpeedB=20; void delay(uint z)

  1 引言 本文主要研究基于8051 单片机的步进电机的驱动器,驱动采用H - 桥驱动电路,使步进电机可在智能化程序控制下完成正转、反转、加减速及细分等各种操作。文中所设计的H - 桥驱动电路可使步进电机具有更高的性能,同时把数字电路与驱动电路隔离开,避免了步进电机运行时所产生的冲击电压和电流干扰单片机。 2 控制管理系统的硬件设计 步进电机的单片机控制管理系统硬件原理图如图1所示。 图1 步进电机的单片机控制管理系统硬件原理图 系统中采用并行控制,用单片机接口线直接去控制步进电机各相驱动线路。键盘作为一个外部中断源,设置了步进电机正转、反转、档次、停止等功能,采用中断和查询相结合的方法来调用中断服务程序,完成对步进电机的最佳控制,显示

  电机的单片机控制管理系统的设计 /

  设计包含PROTEUS仿真电路图和程序代码。设计能实现步进电机的启停控制,加减档调速并显示当前档位和速度。 /***步进电机调速实验***/ /***实验内容:通过程序可以在一定程度上完成电机的启停,正反转,加减速。同时显示电机当前档位和速度。***/ #include reg52.h #define uchar unsigned char #define uint unsigned int void Delay_ms(uint x);//延时函数 void Key_pros(); //声明按键函数 void MotorControl_fwd();//声明电机控制函数 void MotorControl_bwd(); void D

  电机进行调速控制并显示 /

  伺服电机频率如何计算 伺服电机的频率通常指电机旋转的频率,也能够理解为控制器发送给电机的脉冲信号频率。一般来说,伺服电机的频率计算涉及到电机的额定转速、控制器的脉冲输出方式等因素,具体计算方式如下: 首先,确定伺服电机的额定转速,即电机在标称电压、额定电流下的旋转速度。这个值通常可以在电机的规格书中找到。 然后,确定控制器的脉冲输出方式,即每个脉冲的宽度和脉冲数目。通常情况下,控制器会输出少数的脉冲信号,每个脉冲的宽度也可以在控制器的参数设置中做调整。 接下来,根据电机的额定转速和控制器的脉冲输出方式,可以计算出每秒钟向电机发送的脉冲信号数目,即电机的控制频率。 具体计算公式为: 控制频率 = 额

  步进电机精度高,惯性小,在不失步的情况下没有步距误差积累,非常适合于数字控制的定位系统。传统的细分驱动电路由细分环行分配器、放大器和合成器等部分所组成。这种电路应用复杂,灵活性差。本文利用A3967SLB作为步进电机微控芯片,简化了步进电机的控制实现。由于单片机资源没有PC丰富,人机界面也没有PC友好,因此,本文采用了主从式结构,即PC用于管理,单片机用于执行。 由A3967SLB构成步进电机的驱动部分 A3967SLB是美国Allegro公司生产的PWM恒流控制微步距驱动二相步进电机专用驱动器。它的工作电压可达30V,驱动电流达750mA,一个A3967SLB即可驱动一台二相步进电机,可实现8细分驱动。芯片内部的PWM电流控制电

  Allegro MicroSystems,LLC推出一款全新的汽车级双极步进电机驱动器或双直流电机驱动器IC AMT49702,新产品专为低压步进电机和双/单高电流直流电机的脉冲宽度调制(PWM)控制而设计。AMT49702的输出电流可达每通道1A,工作电压为3.5至15V,主要应用领域包括:平视显示器(HUD)中的镜面定位和防尘罩、导航系统中的屏幕升降器、驾驶员注意力监测系统中的摄像头移动或对焦、以及方向盘反馈中的振动警报等等。 AMT49702是一款汽车级器件,已经过扩展的温度和电压范围测试,能保证符合汽车或工业应用的要求。它具有内部固定的关断时间PWM定时器,可根据选择的电流检测电阻来设置峰值电流。AMT49702

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