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東莞市廣聯(lián)自動化科技有限公司
主營產品： kubler庫伯勒編碼器，kubler旋轉編碼器，HYDAC壓力傳感器，EGE傳感器，力士樂比例閥 |
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2023-11-16 閱讀(321)
伺服主要依靠kubler編碼器脈沖進行定位。基本上，可以理解的是，伺服電機編碼器在接收脈沖時旋轉與脈沖相對應的角度，從而實現(xiàn)定位。由于伺服電機本身不具有發(fā)射脈沖的功能，因此伺服系統(tǒng)的每個旋轉角度發(fā)射與伺服系統(tǒng)接收的脈沖相對應的適當數(shù)量的脈沖，或者閉環(huán)。通過這種方式，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，接收回多少脈沖，從而可以精確控制電機的旋轉，實現(xiàn)精確定位，可以達到0.001mm。
直流伺服電機分為無刷電機和無刷電機。無刷電機成本低，結構簡單，起動轉矩大，轉速范圍大，易于控制，需要維護。然而，它們易于維護，產生電磁干擾，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)和民用應用。
無刷電機體積小、重量輕、功率大、響應快、速度快、慣性小、旋轉平穩(wěn)、轉矩穩(wěn)定。控制是復雜的，并且易于實現(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。該電機免維護，效率高，工作溫度低，電磁輻射低，使用壽命長，可在各種環(huán)境中使用。
交流伺服電機也是無刷電機，分為同步電機和異步電機。目前，同步電機普遍用于運動控制，其功率范圍大，可以實現(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)運行的應用。
伺服電機內部的轉子是永磁體，驅動器控制的三相電流形成電磁場。轉子在這個磁場的影響下旋轉。同時，電機的內置編碼器向驅動器提供反饋信號，驅動器將反饋值與設定值進行比較，以調整轉子的旋轉角度。伺服電機的精度由編碼器的精度（行數(shù)）決定。
kubler編碼器工作原理：絕對值編碼器是直接輸出數(shù)字的傳感器，在它的圓形碼盤上沿徑向有若干同心碼盤，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)目是雙倍關系，碼盤上的碼道數(shù)是它的二進制數(shù)碼的位數(shù)，在碼盤的一側是光源，另一側對應每一碼道有一光敏元件，當碼盤處于不同位置時，各光敏元件根據(jù)受光照與否轉換出相應的電平信號，形成從2的零次方到2的n-1次方且的2進制編碼。碼道數(shù)越多精度越大，目前國內已有17位、23位絕對值編碼器。特點：優(yōu)點是不要計數(shù)器，在轉軸的任意位置都可讀出與位置相對應且的數(shù)字碼，不受停電、干擾的影響。也就是說，哪怕停電了，絕對值編碼器只要上電就能知道自己現(xiàn)在所處的位置。缺點是結構、電路比較復雜，技術要求高。適合工況：適用于特殊機床、紡織機械、灌溉機械、造紙印刷、水利閘門、機器人及機械手臂、精密測量設備、電梯等精密設備。絕對值編碼器抗干擾特性、數(shù)據(jù)的可靠性更強一些，但價格也更加昂貴。
工作原理：增量式編碼器是直接利用光電轉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方向，而Z相為每轉一個脈沖，用于基準點定位。特點：優(yōu)點是原理構造簡單，機械平均壽命可在幾萬小時以上，抗干擾能力強，可靠性高，適合于長距離傳輸。缺點是一旦切斷電源，會導致位置信息丟失。而且再次接通電源，需執(zhí)行原點返回才能夠重新開始運行。比如，打印機掃描儀的定位就是用的增量式編碼器原理，每次開機，我們都能聽到噼哩啪啦的一陣響，它在找參考零點，然后才工作。適合工況：適用于數(shù)控機床及機械附件、機器人、自動裝配機、自動生產線、紡織機械、包裝機械(定長)、印刷機械(同步)、木工機械、塑料機等場景。可以說精度、穩(wěn)定性都不錯，價格又適宜，所以應用很廣。
德國kubler編碼器控制伺服電機的原理和方法
編碼器的工作原理
編碼器是一種能夠將物理運動轉化為數(shù)字信號的設備，通常由旋轉編碼器和線性編碼器兩種形式。其中，旋轉編碼器通過旋轉的方式測量機械軸的角度，將角度轉化為數(shù)字信號輸出；而線性編碼器通常安裝在導軌上，通過傳感器的測量，將平移運動轉換為數(shù)字信號輸出。
伺服電機的基本結構和控制方法
伺服電機是一種能夠根據(jù)控制信號運動的電動機，通常由電機、減速器、編碼器、控制器等組成。伺服電機的控制方法是先將期望位置（或速度、加速度）通過編碼器和控制器轉化為電機的控制信號，然后驅動電機運動到期望位置。
編碼器與伺服電機的配合方式
編碼器與伺服電機配合有多種方式，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)控制是最常見的控制方式，其主要原理是通過編碼器測量電機的位置誤差，然后控制器通過調節(jié)電機的速度和加速度實現(xiàn)位置校正。
實際應用場景
編碼器控制伺服電機的技術廣泛應用于各種機械設備中，例如數(shù)控機床、玻璃加工設備、印刷機、切割機、自動化裝配線等。在這些應用場景中，編碼器能夠實現(xiàn)精確的位置控制和運動控制，提高設備的生產效率和品質。
總結
本文介紹了編碼器控制伺服電機的原理和方法，包括編碼器的工作原理、伺服電機的基本結構和控制方法、編碼器與伺服電機的配合方式等。此外，本文還提供了幾種實際應用場景，幫助讀者更好地理解和應用編碼器控制伺服電機的技術。
