伺服電機(jī)如何選擇脈沖、模擬量,、通訊這三種控制,？伺服電機(jī)應(yīng)用范圍介紹！
伺服電機(jī)該如何選擇脈沖,、模擬量,、通訊三種控制呢？下面進(jìn)行一下簡(jiǎn)單的講述,。伺服電機(jī)控制方式有脈沖,、模擬量和通訊這三種，在不同的應(yīng)用場(chǎng)景下,，我們?cè)撊绾芜x擇伺服電機(jī)的控制方式呢,？
一、伺服電機(jī)脈沖控制方式：
在一些小型單機(jī)設(shè)備,，選用脈沖控制實(shí)現(xiàn)電機(jī)的定位,，應(yīng)該是最常見的應(yīng)用方式，這種控制方式簡(jiǎn)單,，易于理解,。基本的控制思路：脈沖總量確定電機(jī)位移,，脈沖頻率確定電機(jī)速度,。選用了脈沖來(lái)實(shí)現(xiàn)伺服電機(jī)的控制都是脈沖控制，但是實(shí)現(xiàn)方式并不一樣：
第一種,，驅(qū)動(dòng)器接收兩路(A、B路)高速脈沖,，通過(guò)兩路脈沖的相位差，確定電機(jī)的旋轉(zhuǎn)方向,。如上圖中,，如果B相比A相快90度,，為正轉(zhuǎn)；那么B相比A相慢90度,，則為反轉(zhuǎn),。
運(yùn)行時(shí)，這種控制的兩相脈沖為交替狀,，因此我們也叫這樣的控制方式為差分控制,。具有差分的特點(diǎn)，那也說(shuō)明了這種控制方式,，控制脈沖具有更高的抗干擾能力,，在一些干擾較強(qiáng)的應(yīng)用場(chǎng)景，優(yōu)先選用這種方式,。但是這種方式一個(gè)電機(jī)軸需要占用兩路高速脈沖端口,，對(duì)高速脈沖口緊張的情況，比較不適用,。
第二種,，驅(qū)動(dòng)器依然接收兩路高速脈沖，但是兩路高速脈沖并不同時(shí)存在,，一路脈沖處于輸出狀態(tài)時(shí),，另一路必須處于無(wú)效狀態(tài)。選用這種控制方式時(shí),，一定要確保在同一時(shí)刻只有一路脈沖的輸出,。兩路脈沖，一路輸出為正方向運(yùn)行,，另一路為負(fù)方向運(yùn)行,。和上面的情況一樣，這種方式也是一個(gè)電機(jī)軸需要占用兩路高速脈沖端口,。
第三種,，只需要給驅(qū)動(dòng)器一路脈沖信號(hào)，電機(jī)正反向運(yùn)行由一路方向IO信號(hào)確定,。這種控制方式控制更加簡(jiǎn)單,，高速脈沖口資源占用也最少。在一般的小型系統(tǒng)中,，可以優(yōu)先選用這種方式,。
二、伺服電機(jī)模擬量控制方式:
在需要使用伺服電機(jī)實(shí)現(xiàn)速度控制的應(yīng)用場(chǎng)景,，我們可以選用模擬量來(lái)實(shí)現(xiàn)電機(jī)的速度控制,，模擬量的值決定了電機(jī)的運(yùn)行速度。
模擬量有兩種方式可以選擇,，電流或電壓,。
電壓方式：只需要在控制信號(hào)端加入一定大小的電壓即可,，在有些場(chǎng)景甚至使用一個(gè)電位器即可實(shí)現(xiàn)控制，非常的簡(jiǎn)單,。但選用電壓作為控制信號(hào),，在環(huán)境復(fù)雜的場(chǎng)景下，電壓容易被干擾,，造成控制不穩(wěn)定,。
電流方式：需要對(duì)應(yīng)的電流輸出模塊，但電流信號(hào)抗干擾能力強(qiáng),，可以使用在復(fù)雜的場(chǎng)景,。
三、伺服電機(jī)通信控制方式:
采用通信方式實(shí)現(xiàn)伺服電機(jī)控制的常見方式有CAN,、EtherCAT,、Modbus、Profibus,。使用通信方式來(lái)對(duì)電機(jī)進(jìn)行控制,，是目前一些復(fù)雜、大系統(tǒng)應(yīng)用場(chǎng)景首選的控制方式,。在這種方式下,，系統(tǒng)的大小、電機(jī)軸的多少都易于裁剪,，沒有復(fù)雜的控制接線,。搭建的系統(tǒng)具有極高的靈活性。
四,、拓展部分:
1,、伺服電機(jī)轉(zhuǎn)矩控制
轉(zhuǎn)矩控制方式是通過(guò)外部模擬量的輸入或直接的地址的賦值來(lái)設(shè)定電機(jī)軸對(duì)外的輸出轉(zhuǎn)矩的大小，具體表現(xiàn)為例如10V對(duì)應(yīng)5Nm的話,，當(dāng)外部模擬量設(shè)定為5V時(shí)電機(jī)軸輸出為2.5Nm,。如果電機(jī)軸負(fù)載低于2.5Nm時(shí)電機(jī)正轉(zhuǎn)，外部負(fù)載等于2.5Nm時(shí)電機(jī)不轉(zhuǎn),，大于2.5Nm時(shí)電機(jī)反轉(zhuǎn)(通常在有重力負(fù)載情況下產(chǎn)生),。可以通過(guò)即時(shí)的改變模擬量的設(shè)定來(lái)改變?cè)O(shè)定的力矩大小,，也可通過(guò)通訊方式改變對(duì)應(yīng)的地址的數(shù)值來(lái)實(shí)現(xiàn),。
主要應(yīng)用在對(duì)材質(zhì)受力有嚴(yán)格要求的纏繞和放卷裝置中，例如繞線裝置或拉光纖設(shè)備,，轉(zhuǎn)矩的設(shè)定要根據(jù)纏繞的半徑的變化隨時(shí)更改以確保材質(zhì)的受力不會(huì)隨著纏繞半徑的變化而改變,。
2、伺服電機(jī)位置控制：
位置控制模式一般是通過(guò)外部輸入的脈沖的頻率來(lái)確定轉(zhuǎn)動(dòng)速度的大小，通過(guò)脈沖的個(gè)數(shù)來(lái)確定轉(zhuǎn)動(dòng)的角度,，也有些伺服可以通過(guò)通訊方式直接對(duì)速度和位移進(jìn)行賦值,。由于位置模式可以對(duì)速度和位置都有很嚴(yán)格的控制，所以一般應(yīng)用于定位裝置,，數(shù)控機(jī)床、印刷機(jī)械等等,。
3 ,、伺服電機(jī)速度模式：
通過(guò)模擬量或脈沖頻率的輸入都可以進(jìn)行轉(zhuǎn)動(dòng)速度的控制，在有上位控制裝置的外環(huán)PID控制時(shí)速度模式也可以進(jìn)行定位,，但必須把電機(jī)的位置信號(hào)或直接負(fù)載的位置信號(hào)給上位機(jī)反饋以做運(yùn)算用,。位置模式也支持直接負(fù)載外環(huán)檢測(cè)位置信號(hào)，此時(shí)的電機(jī)軸端的編碼器只檢測(cè)電機(jī)轉(zhuǎn)速,，位置信號(hào)就由直接的最終負(fù)載端的檢測(cè)裝置來(lái)提供了,，這樣的優(yōu)點(diǎn)在于可以減少中間傳動(dòng)過(guò)程中的誤差，增加了整個(gè)系統(tǒng)的定位精度,。
4,、談?wù)?環(huán)
伺服一般為三個(gè)環(huán)控制，所謂三環(huán)就是3個(gè)閉環(huán)負(fù)反饋PID調(diào)節(jié)系統(tǒng),。最內(nèi)的PID環(huán)就是電流環(huán),，此環(huán)完全在伺服驅(qū)動(dòng)器內(nèi)部進(jìn)行，通過(guò)霍爾裝置檢測(cè)驅(qū)動(dòng)器給電機(jī)的各相的輸出電流,，負(fù)反饋給電流的設(shè)定進(jìn)行PID調(diào)節(jié),，從而達(dá)到輸出電流盡量接近等于設(shè)定電流，電流環(huán)就是控制電機(jī)轉(zhuǎn)矩的,，所以在轉(zhuǎn)矩模式下驅(qū)動(dòng)器的運(yùn)算最小,，動(dòng)態(tài)響應(yīng)最快。
第2環(huán)是速度環(huán),，通過(guò)檢測(cè)的電機(jī)編碼器的信號(hào)來(lái)進(jìn)行負(fù)反饋PID調(diào)節(jié),，它的環(huán)內(nèi)PID輸出直接就是電流環(huán)的設(shè)定，所以速度環(huán)控制時(shí)就包含了速度環(huán)和電流環(huán),，換句話說(shuō)任何模式都必須使用電流環(huán),，電流環(huán)是控制的根本，在速度和位置控制的同時(shí)系統(tǒng)實(shí)際也在進(jìn)行電流（轉(zhuǎn)矩）的控制以達(dá)到對(duì)速度和位置的相應(yīng)控制,。
第3環(huán)是位置環(huán),，它是最外環(huán)，可以在驅(qū)動(dòng)器和電機(jī)編碼器間構(gòu)建也可以在外部控制器和電機(jī)編碼器或最終負(fù)載間構(gòu)建要根據(jù)實(shí)際情況來(lái)定,。由于位置控制環(huán)內(nèi)部輸出就是速度環(huán)的設(shè)定,，位置控制模式下系統(tǒng)進(jìn)行了所有3個(gè)環(huán)的運(yùn)算，此時(shí)的系統(tǒng)運(yùn)算量最大，動(dòng)態(tài)響應(yīng)速度也最慢,。
?以上就是關(guān)于伺服電機(jī)如何選擇脈沖,、模擬量、通訊三種控制的全部?jī)?nèi)容,，如有如何疑問(wèn)或產(chǎn)品咨詢可與我公司客服聯(lián)系,。
伺服電機(jī)應(yīng)用范圍有哪些
伺服電機(jī)相信都不陌生，今天帶大家進(jìn)一步了解一下伺服電機(jī)的應(yīng)用范圍有哪些,，讓大家能更深刻的認(rèn)識(shí)他,。
伺服電機(jī)的使用范圍很多，想要弄清楚伺服電機(jī)會(huì)在什么地方用,？那就的從原理上來(lái)說(shuō)一下電機(jī)的功能,。 伺服電機(jī)，讀著比較拗口的一個(gè)詞語(yǔ)：伺服出處來(lái)自于英文servo,。中文和英文共通的地方就在于這里,，server是服務(wù)，陪伴的意思,，在中文中通伺候有有些類似,。 剛?cè)牍I(yè)自動(dòng)化，或者剛剛接觸機(jī)械的來(lái)說(shuō),，伺服電機(jī)到底是什么意思,？
其實(shí)非常簡(jiǎn)單的理解就是，這個(gè)電機(jī)是可以被精確地計(jì)算轉(zhuǎn)動(dòng)多少角度的,，并且可以做到實(shí)時(shí)的位置反饋,。這是不是感覺像是電機(jī)被什么東西實(shí)時(shí)的監(jiān)控著？監(jiān)視電機(jī)的就是編碼器,。
所以伺服電機(jī)的特點(diǎn)就非常鮮明了,，伺服的特點(diǎn)就決定了伺服電機(jī)將會(huì)用在哪些設(shè)備上面。
1,、精度高,。精度高就可以對(duì)位置進(jìn)行控制。
2,、閉環(huán)控制響應(yīng)快,。響應(yīng)快就可以對(duì)頻率，力度的變化進(jìn)行控制,。
3,、電機(jī)運(yùn)動(dòng)的全程都被控制中，那么整個(gè)電機(jī)就可以通過(guò)數(shù)字信號(hào),，或者脈沖信號(hào),，實(shí)現(xiàn)編程化的控制,。也就是復(fù)雜運(yùn)動(dòng)。
是不是看到這感覺還是看不懂,？下面聊聊你就懂了,。我們將上面三大特點(diǎn)給翻譯成工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)中各種動(dòng)作。
特點(diǎn)一：閉環(huán)控制相關(guān)應(yīng)用
其實(shí)閉環(huán)控制響應(yīng)快這特點(diǎn),，我們首先就能夠想到各種閥門,，開關(guān)的應(yīng)用是不是？
那恭喜你,，你確實(shí)答對(duì)了,。
就拿我們現(xiàn)在最火熱的呼吸機(jī)來(lái)說(shuō)，呼吸機(jī)在進(jìn)行空氣和氧氣混合的時(shí)候,，就是使用的伺服閥。
伺服電機(jī)用在哪些地方?伺服電機(jī)的應(yīng)用范圍
在相應(yīng)速度快方面,，我們最先找到的的應(yīng)用領(lǐng)域是：各種機(jī)床,，你只要看到在頻繁的改變轉(zhuǎn)速，或者頻繁的更換位置的機(jī)床基本上都使用伺服電機(jī)提供動(dòng)力,。
例如：5軸機(jī)床的所有軸都是伺服驅(qū)動(dòng)的,，這里面有幾個(gè)主要是提供位置控制的。第二大的應(yīng)用市場(chǎng)就是工業(yè)機(jī)器人市場(chǎng),。一個(gè)工業(yè)機(jī)器人使用6個(gè)伺服電機(jī),，其對(duì)伺服電機(jī)的精度控制和高響應(yīng)度都非常高。
在快速相應(yīng)應(yīng)用的設(shè)備例如：車銑刨磨數(shù)控型機(jī)床,，伺服轉(zhuǎn)塔沖,，折彎?rùn)C(jī)，激光切割機(jī)等等,。還有各類工業(yè)機(jī)器人,，協(xié)作機(jī)器人，AGV小車都使用伺服電機(jī),。
特點(diǎn)二：位置控制
既然能夠做到很精準(zhǔn)的對(duì)位工作,，那么是不是就可以做：貼標(biāo)簽，做兩個(gè)產(chǎn)品的對(duì)位貼合,，做宣傳臺(tái),。是不是就可以同時(shí)控制多個(gè)產(chǎn)品形成有規(guī)律的運(yùn)動(dòng)：例如舞臺(tái)上面的燈球。是不是就可以在印花機(jī),，橫縱縫紉上面做到很精確,，是不是就可以做鋸切。
所以在我們遇到任何一個(gè)設(shè)備上面,，需要做到很精確的時(shí)候,，首先就要想到可以用伺服,。至于最終在設(shè)計(jì)產(chǎn)品的時(shí)候，是采用伺服電機(jī),，還是步進(jìn)電機(jī),，就看性價(jià)比和精確度的要求程度了。
伺服電機(jī)的精度要比步進(jìn)電機(jī)高非常多,，17位編碼器的伺服電機(jī),，可以達(dá)到普通步進(jìn)電機(jī)精度的600倍。
在主要體現(xiàn)伺服位置模式的設(shè)備中就有了：
絎縫絎繡機(jī),，印花機(jī),，點(diǎn)膠機(jī)，貼合機(jī),，貼標(biāo)機(jī),，疊片機(jī)，電子制造領(lǐng)域的檢測(cè)輸送臺(tái),，各類傳送線體,，變位機(jī)，各類飛剪追剪的應(yīng)用,。
2020年最火熱的口罩機(jī)上面使用的伺服電機(jī),，是750W的伺服，通過(guò)PLC或者運(yùn)動(dòng)控制器控制,，主要的就是在拖動(dòng)口罩原材料條的運(yùn)動(dòng)上面,，實(shí)現(xiàn)的張力控制（你可以簡(jiǎn)單理解為高級(jí)版本的位置控制模式）。
對(duì)于不少剛從事這一行的朋友,，如果你看一臺(tái)設(shè)備要不要用到伺服,，你就問(wèn)問(wèn)對(duì)方這個(gè)東西的加工精度，是否需要非常高,。如果不需要很高,，那就基本上步進(jìn)電機(jī)或許就可以了。
特點(diǎn)三：對(duì)連續(xù)運(yùn)動(dòng)的精確控制
這個(gè)特點(diǎn)主要是前兩個(gè)特點(diǎn)的升華版本,。比如說(shuō)：伺服壓力機(jī),，一個(gè)2000噸的伺服壓力機(jī),，可以做到20000N·m的壓力上面,，他可以實(shí)時(shí)控制，這就是伺服可以控制的,。
再比如說(shuō)：線切割設(shè)備,，這類設(shè)備在石材，多晶硅等市場(chǎng)極為常見,。這就是在連續(xù)往復(fù)運(yùn)動(dòng)中能夠做到精確的控制的典型代表,。
如果一定要通俗化的解釋伺服電機(jī)的應(yīng)用場(chǎng)景：控制輸出力度（專業(yè)名稱叫扭矩）可大可小,，同時(shí)可以做到力度變化很均勻的升高和減小。也就是說(shuō)不單單最后的結(jié)果可以控制,，還可以控制過(guò)程中的沒一點(diǎn),。
以上簡(jiǎn)單為大家介紹伺服電機(jī)有哪些應(yīng)用范圍，想了解更多專業(yè)的資訊或產(chǎn)品供需,，歡迎關(guān)注我們,，所有產(chǎn)品現(xiàn)貨供應(yīng)。希望您能為我們提出寶貴的意見,，讓我們更好的完善自己,。
