伺服电机的定位精度测试方法
伺服电动缸的重复定位精度与哪些因素有关?
我们都知道电机是做旋转运动的,而电机又是电动缸的动力来源,那为什么电动缸是做直线运动的呢?其实是因为电动缸将电机的旋转运动通过丝杆与传动副转换为推杆的直线运动的,从而实现伺服电动缸的伸出与缩回动作。
我们都知道伺服电动缸的精度非常高,而我们常说的伺服电动缸重复定位精度又与什么因素有关呢?下面森拓就为大家解析一下这一问题!
伺服电动缸的使用伺服电机作为动力来源,其延续了伺服电机高精度、高稳定性等特点,这也给伺服电动缸优异性能打下了坚实的基础。
目前市面上的伺服电动缸来说,非常精密的伺服电动缸整体重复定位精度最高可以达到±0.01mm。
丝杆是伺服电动缸传动部位,所以伺服电动缸重复定位精度和丝杆本身的精度有很大关系。
在丝杆的选用时候,有C3、C4、C5、C7,一般的选用C7级丝杆就能满足绝大多数的加工精度要求,如果精度要求更高的,可以选用C5或者C4,其数字越小精度等级越高。
当然森拓认为伺服电动缸重复定位精度还和伺服电机有一定关系,如果伺服电机的精度很低,那么伺服电动缸工作的时候就无法达到高精度。
伺服电动缸的重复定位精度是衡量伺服电动缸产品质量非常重要的一个标准,同时也会影响后期使用过程中加工产品产生的精度误差。
森拓建议大家不必追求重复精度定位精度,一般的伺服电动缸其加工精度都能满足加工要求,如若对加工精度要求非常高的,则再考虑重复精度更高的伺服电动缸。
同时也可以向森拓伺服电动缸咨询相关解决方案,森拓厂家可提供伺服电动按需定制!。
伺服电机性能检测
3 伺服电机梱测整体解决方案
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机器人伺服电机检测标准
目前机器人伺服电机没有对应的国标试验标准,故需要依据伺服电机的行业标准 进行试验方案的定义。
参考标准:
GB 755-2008 《旋转电机 定额和性能》 GB/T 16439-2009《交流伺服系统通用技术条件》 GB/T 30549-2014《交流永磁伺服电机通用技术条件》 GB/T 7345-2008 《控制电机基本技术要求》 GB/T 12350-2009 《小功率电动机的安全要求》 GB/T 14817-2008 《永磁式直流伺服电动机 通用技术条件》 GB/T 14819-2008 《电磁式直流伺服电动机 通用技术条件》 GB/T 22669-2008 《三相永磁同步电动机试验方法》 JB/T 10184-2014 《交流伺服驱动器 通用技术条件》 JB/T 11991-2014《工业机械数字控制系统用交流伺服电动机》 JB/T 5866-2004《宽调速永磁直流伺服电动机通用技术条件》 JB/T 5867-2004《空心杯电枢永磁直流伺服电动机通用技术条件》 JB/T 5868-2004《印制绕组直流伺服电动机 通用技术条件》
位同步 信号
PID
PID
被测电机 扭矩转速 传感器
功率 分析仪
位同步 信号
负载电机
控制 信号
负载 驱动器
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谢 谢!
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系统支工持控三机维可调及固定工装等多 种被试电机安装方式。平台上的所 有设备部件均采用导轨式安装。
自由加载引擎
自由加载引擎
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自由加载引擎
针对伺服电机的瞬态波形记录和复杂工况模拟加载应用,借助于自由加载引擎技术,可以实现 电机测试过程中的任意负载曲线加载和波形测量,满足行电机的瞬态特性和响应性能的测试需求。
伺服电机如何实现高精度定位和高动态响应
伺服电机如何实现高精度定位和高动态响应在现代工业自动化领域,伺服电机凭借其出色的性能,成为实现高精度定位和高动态响应的关键设备。
要理解伺服电机如何达成这两个重要目标,我们需要深入探讨其工作原理、关键技术以及相关的控制系统。
首先,让我们来了解一下伺服电机的基本工作原理。
伺服电机本质上是一种能够精确控制旋转角度和速度的电机。
它通常由电机本体、编码器、驱动器和控制器等部分组成。
电机本体负责产生旋转动力,而编码器则实时反馈电机的位置和速度信息。
驱动器根据控制器给出的指令和编码器反馈的信息,精确调整电机的电流和电压,从而实现对电机的精确控制。
那么,伺服电机是如何实现高精度定位的呢?这主要依赖于其精密的反馈机制。
编码器是实现高精度定位的核心部件之一。
常见的编码器有光电编码器和磁性编码器等。
这些编码器能够以极高的分辨率检测电机的旋转位置,并将这些信息反馈给控制器。
控制器通过对比目标位置和实际位置,计算出误差,并通过调整驱动器的输出,使电机逐渐趋近目标位置,直至误差在允许范围内。
除了编码器,电机的机械结构和制造工艺也对高精度定位起着重要作用。
高精度的滚珠丝杠、直线导轨等传动部件能够减少运动中的间隙和摩擦,从而提高定位精度。
同时,电机的制造工艺也需要保证电机的定子和转子之间的气隙均匀,以确保电机的输出扭矩稳定且均匀。
在实现高动态响应方面,伺服电机的快速响应能力至关重要。
这主要取决于电机的电气特性和驱动器的性能。
电机的电气时间常数越小,其响应速度就越快。
此外,驱动器的电流环带宽越高,其对电流的控制就越迅速,从而能够使电机更快地响应负载的变化。
为了进一步提高动态响应性能,先进的控制算法也被广泛应用。
例如,前馈控制可以根据预期的负载变化提前调整电机的输出,从而减少响应时间。
而模型预测控制则可以通过预测系统未来的状态,优化控制策略,提高系统的动态性能。
另外,伺服系统的参数整定也是实现高精度定位和高动态响应的关键环节。
合理调整控制器的增益参数,如比例增益、积分增益和微分增益等,可以在稳定性和响应速度之间取得平衡。
伺服系统中如何实现高精度定位
伺服系统中如何实现高精度定位伺服系统是在现代控制理论基础上发展起来的一种机电传动装置,广泛应用于数控机床、自动化生产线、机器人等自动化设备中。
在伺服系统中,高精度定位是一项至关重要的技术指标,在实际应用中,不仅能够提高设备的加工精度和稳定性,还可以对工作效率和质量产生积极影响。
本文将围绕如何实现伺服系统的高精度定位来进行讨论。
一、伺服系统的组成和原理伺服系统通常包括伺服电机、减速器、编码器、伺服控制器等组成部分,其中,伺服电机的转速和转矩能够通过伺服控制器的控制输出来实现精确定位和精确控制。
伺服系统运作的核心是通过对反馈信号的采集和处理,对电机的输出转矩进行控制,实现精准的旋转和定位。
二、提高编码器分辨率编码器是伺服系统反馈控制的重要组成部分,主要用于采集伺服系统的位置和速度信息。
在实际应用中,提高编码器的分辨率是一种简单有效的方式,可以大幅提高定位精度。
常见的提高编码器分辨率的方法包括增大光栅片的尺寸和位数、增加编码器的采样频率等。
三、减小机械间隙在伺服系统中,机械间隙是影响定位精度的关键因素之一。
机械间隙分为传动系统间隙和系统刚性间隙两类。
在实际应用中,应通过调整传动件紧密度、优化传动系统设计等方式,尽量减小机械间隙,提高伺服系统的定位精度。
四、提高伺服控制器的响应速度伺服控制器的响应速度直接影响伺服系统的跟踪精度。
在实际应用中,可以通过增加控制器的带宽,提高信号采样频率等方式,提高控制器的响应速度和稳定性。
五、改进PID控制算法伺服系统的控制算法是影响定位精度的关键因素之一。
传统的基于PID控制算法的控制方法存在响应速度慢、超调量大等问题。
在实际应用中,可以通过改进PID控制算法。
如采用自整定PID控制算法、先进的模糊控制算法等,可以实现更为准确和稳定的控制。
六、结语在伺服系统中,高精度定位是实现精准控制和定位的重要技术指标。
通过改进编码器精度、减小机械间隙、提高控制器响应速度、改进控制算法等措施,可以不断提高伺服系统的定位精度和稳定性,在实际应用中发挥更好的作用。
如何采用PLC控制伺服电机的精确定位
如何采用PLC控制伺服电机的精确定位1 PLC定义PLC主要是指数字运算操作电子系统的可编程逻辑控制器,用于控制机械的生产过程。
PLC的特点是性能稳定可靠,一般由大公司如三菱,LG、台达、西门子等生产制造,质量可靠,使用寿命长,其次PLC的扩展性好,一般可通过简单方法实现多种专业的功能,如AD/DA功能,波形输出功能,PID模糊控制功能等。
PLC可采用代码编程或者梯形图编程,逻辑清楚,编程简单,适合于初学者学习和使用,因此用途广泛。
目前PLC已经在世界各地的重要控制系统中发挥了重要的作用。
大到航天航海,小到普通家用电器,都有它的身影,特别是制造工厂,更是得到了大量的使用。
2 伺服电机定义伺服电机主要靠脉冲来定位,基本上可以这样理解,伺服电机接收到1个脉冲,就会旋转1个脉冲对应的角度,从而实现位移,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,从而实现精确的定位,可以达到0.001mm。
伺服电机在要求精密控制的工业自动化设备中得到了广泛的应用,他的闭环控制功能,是步进电机无法比拟的。
在一些场合,由于步进电机没有反馈,因此当步进电机卡死或打滑会出现丢步的情况,从而大大影响设备使用精度,因此步进电机一般用于纯粹的转动过程,或者用于对精度要求不高的使用场合。
3 如何采用PLC控制伺服电机运转文中采用了LG品牌PLC,伺服电机采用英迈克的伺服电机及驱动器。
3.1 PLC控制伺服电机原理图PLC控制伺服电机原理如图1所示。
①PLC引脚说明。
PLC引脚P00为电机运行启动信号;PLC引脚P40属于LG PLC的专用高速脉冲通道,用于控制伺服电机驱动器。
P41属于LG PLC专用方向脉冲通道;P属于高速脉冲通道的专用高电平端,当高速脉冲通道为低电平时,电流从P流向高速脉冲通道,从而伺服电机收到高速脉冲,并执行相关控制,如转动和换向。
伺服电机精度的标准
伺服电机精度的标准伺服电机的精度通常由一系列标准和规范来定义和测量,这些标准可以因应用领域、制造商和设备类型而有所不同。
以下是一些通常用于定义伺服电机精度的标准和参数:1.位置精度(Positional Accuracy):这是伺服电机在特定位置上的定位精度,通常以毫米(mm)或微米(μm)为单位来表示。
位置精度取决于伺服系统的分辨率、反馈装置的精度以及控制算法的性能。
2.重复定位精度(Repeatability):这是伺服电机多次移动到同一位置时的能力,通常以毫米或微米表示。
它测量了伺服电机在不同时刻返回相同位置的一致性。
3.偏差(Deviation):这是伺服电机实际位置与期望位置之间的差异。
偏差可以由一系列因素引起,如热漂移、机械杂散和系统误差。
4.线性度(Linearity):伺服系统的线性度是指其响应是否在不同位置上都是线性的,即位置和控制输入之间的关系是否是线性的。
线性度通常以百分比或百分之一来表示。
5.滞后(Hysteresis):滞后是指伺服电机在前进和回程运动中的响应差异。
滞后通常以百分比或毫米表示。
6.速度精度(Velocity Accuracy):伺服电机的速度精度表示其能够以多大精度跟踪期望速度。
速度精度通常以百分比来表示。
7.加速度精度(Acceleration Accuracy):伺服电机的加速度精度表示其能够以多大精度跟踪期望加速度。
加速度精度通常以百分比来表示。
这些标准和参数的具体值将取决于伺服电机的制造商、型号和用途。
在实际应用中,伺服电机的性能通常由制造商提供的技术规格表中的数值来描述。
在选择伺服电机和进行性能评估时,需要仔细查看制造商提供的规格以确保其满足特定应用的要求。
伺服电机检测
伺服电机检测伺服电机是一种能够根据输入信号进行位置或速度控制的电机。
它通常由电机驱动器和反馈装置组成,可以实现高精度的运动控制。
伺服电机广泛应用于机械设备、工业自动化和机器人等领域。
为确保伺服电机的正常工作,对其进行检测和测试是非常重要的。
伺服电机的检测主要包括以下几个方面:机械结构检测、电气性能检测和控制系统检测。
首先,对伺服电机的机械结构进行检测。
这包括检查电机轴承的磨损情况,确认电机转子是否能够自由旋转,并且检查电机的连接螺栓是否松动。
另外,还需要检查电机的外壳是否存在破损或变形等问题,以确保电机的机械结构完好无损。
其次,对伺服电机的电气性能进行检测。
这包括检查电机的绝缘电阻是否符合标准要求,使用万用表等测试仪器对电机的电阻、电压和电流进行测量,并与设备手册中的规格进行对比。
此外,还需要检测电机的温升情况,确保电机在运行过程中不会因过热而损坏。
最后,对伺服电机的控制系统进行检测。
这包括检查伺服电机的驱动器和反馈装置是否正常工作,是否能够正确接收和响应控制信号。
可以通过连接伺服电机到控制器,并进行一系列运动控制和位置检测来验证控制系统的性能。
同时,还需要检查伺服系统的PID参数是否设置正确,以确保伺服电机能够稳定地控制运动。
在进行伺服电机检测时,还需要注意一些细节。
首先是检测环境的安全性,确保检测过程中没有危险因素存在。
其次是使用合适的测试仪器和工具进行检测,以获取准确的测试结果。
此外,还需要记录和保存测试数据,以备日后对比分析和故障排查使用。
总之,伺服电机的检测是确保其正常工作的重要环节。
通过对机械结构、电气性能和控制系统的检测,可以及时发现和排除潜在问题,以保证伺服电机的稳定性和可靠性。
因此,对伺服电机进行定期的检测和测试是非常值得推荐的做法,可以提高设备的工作效率和寿命,同时减少故障和维修的风险。
伺服电机精度计算
伺服电机精度计算摘要:1.伺服电机概述2.伺服电机精度的定义和重要性3.伺服电机精度的计算方法4.影响伺服电机精度的因素5.提高伺服电机精度的措施正文:一、伺服电机概述伺服电机,又称为执行电机,是一种将电脉冲转换为角位移或线位移的电机。
它具有高精度、高速度、高扭矩和良好的低速性能等特点,广泛应用于各种定位、速度控制和精密传动等领域。
二、伺服电机精度的定义和重要性伺服电机精度是指电机在无负载情况下,其转子每转的脉冲数。
伺服电机精度是衡量伺服电机性能的重要指标,直接影响到伺服系统的定位精度和控制精度。
高精度的伺服电机可以提高伺服系统的稳定性和可靠性,满足各种高精度定位和控制的需求。
三、伺服电机精度的计算方法伺服电机精度的计算公式为:精度= 1 / (电机每转的脉冲数× 齿轮减速比)其中,电机每转的脉冲数是指电机每转一圈所需的电脉冲数;齿轮减速比是指电机的实际转速与电机驱动器输出的电信号频率之比。
四、影响伺服电机精度的因素1.电机本身的精度:电机的制造工艺和材料直接影响到电机的精度。
2.编码器:编码器是伺服电机精度检测的关键部件,其精度直接影响到伺服电机的精度。
3.控制系统:伺服系统的控制算法和参数设置也会对伺服电机的精度产生影响。
4.负载:伺服电机的负载情况会影响到电机的转速和扭矩,从而影响其精度。
五、提高伺服电机精度的措施1.选择高精度的电机和编码器:采用高精度的电机和编码器可以提高伺服电机的精度。
2.优化控制系统:通过调整控制参数和采用先进的控制算法,可以提高伺服电机的精度。
3.减轻负载:合理分配负载,降低伺服电机的负载,可以提高其精度。
4.提高安装和调试水平:正确的安装和调试可以确保伺服电机的精度。
综上所述,伺服电机精度的计算是一项重要的工作,需要综合考虑多种因素。
伺服转子初始位置的检测
采用增量式光电编码器作为位置检测元件的PMSM伺服电机,必须要在系统刚上电时就测得电机精确的初始位置。
因为在永磁伺服驱动系统中,电机转子的位置检测与初始定位是系统构成与运行的基本条件,也是矢量控制解耦的必要条件。
只有永磁同步电机的转子位置能够准确知道,才可以按照矢量控制的一系列方程,将永磁同步电机等效变换成dq坐标系上的等效模型,系统才能按照类似他励直流电机的控制方法对永磁同步电机进行控制,从而可以达到他励直流电机构成的伺服传动系统的性能指标要求。
使用增量式光电编码器测量电机位置的伺服系统中, 系统上电后需要先检测出电机的初始位置。
电机的初始位置不仅影响伺服系统的定位精度, 而且会对电机的快速启动性能造成一定的影响。
在系统刚刚上电,电机尚未运行时,系统开始测量转子的初始位置,此过程只需要电流环工作,根据伺服系统运行要求,在寻找初始位置的过程中,只允许有很微小的抖动,并且要求很快回归原位。
假设,采用H45-8-2500-WL型光电编码器,电机转动过程中,编码器输出的信号:A(/A)、B(/B)、Z(/Z)、U(/U)、V(/V)和W(/W),如图1(b)所示。
其中A(/A)、B(/B)两组信号为相差相位角的同频率信号,分辨率为2500PPR,通过判断两组脉冲的相位可以判断出电机的旋转方向,这两组信号经4倍频之后,电机空间位置的分辨率变为10000PPR。
脉冲Z (/Z)是同步信号,电机每旋转一周产生一个信号,其产生的位置固定,即电机转子转到该位置时发出信号(零位信号)。
如图1所示为伺服电机混合式光电编码器的码盘结构及输出信号波形。
码盘的中间码道为刻有高密度的增量式透光缝隙(2000,2500,3000PPR等),两边分布两组互成的三个缝隙,受光元件(Photo-Diode Array)接收到发光元件(LED)通过缝隙的光线而产生互差的三相信号,经过放大整形后输出矩形波信号U(/U)、V(/V)和W(/W)。
禾川伺服精度测试报告
禾川伺服精度测试报告禾川伺服精度测试报告一、引言伺服系统是现代工业中广泛应用的一种控制系统,其核心部件为伺服电机和伺服驱动器。
精度是评价伺服系统性能的重要指标之一,对于一些高精度要求的应用场景,如机械加工、自动化生产线等,精度测试显得尤为重要。
本报告旨在对禾川伺服系统进行精度测试,并详细分析其测试结果。
二、测试目的1. 评估禾川伺服系统的定位精度;2. 检验禾川伺服系统在不同负载下的运动稳定性;3. 分析禾川伺服系统在不同速度下的响应能力。
三、测试方法1. 定位精度测试:将禾川伺服系统连接到一个准确的位置测量仪器上,以设定位置为目标点进行多次定位操作,并记录每次实际到达目标点时测量得到的位置误差。
2. 运动稳定性测试:将禾川伺服系统连接到一个负载装置上,以设定速度为参考值进行连续运动,并记录负载装置在运动过程中产生的振动情况。
3. 响应能力测试:将禾川伺服系统连接到一个速度测量仪器上,以设定速度为目标值进行加速和减速操作,并记录实际达到目标速度所需的时间。
四、测试结果1. 定位精度测试结果:- 测试1:目标位置100mm,实际位置误差为±0.02mm;- 测试2:目标位置200mm,实际位置误差为±0.03mm;- 测试3:目标位置300mm,实际位置误差为±0.05mm。
综合统计分析表明禾川伺服系统的定位精度在±0.05mm以内,满足大多数高精度应用的要求。
2. 运动稳定性测试结果:- 负载装置在运动过程中产生的振动幅值小于0.02mm,表明禾川伺服系统具有较好的运动稳定性。
3. 响应能力测试结果:- 加速响应时间:从静止状态加速至1000rpm所需时间为1秒; - 减速响应时间:从1000rpm减速至静止状态所需时间为1秒。
禾川伺服系统具有较快的响应能力,在高速运动时仍能保持较短的响应时间。
五、测试分析1. 定位精度分析:禾川伺服系统的定位精度在±0.05mm以内,这种高精度能够满足大多数机械加工和自动化生产线的要求。
基于PLC和伺服电机的精密定位技术研究
1 系统 结 构
在机械手表等精密机械制造行业 , 需要 对大批量 的高 精度微型零件进行检测 。 目前行业内通用检测方法为依靠 传统投影仪 , 人工 目视评 判。视觉 检测 以非 接触 、 高精度 、 便 于实现 自动 检测等 特点 …引 人期待 。擒 纵轮视 觉检 测 仪是为高精度 、 大批量 、 自动检测手 表零 件擒纵 轮 而研 制
6 4
传 感 器 与 微 系 统 ( r su e a dMi oyt eh o g s Ta d cr n c ss m Tc nl i ) n r e oe
21 0 0年 第 2 9卷 第 l 2期
基 于 P C 和 伺 服 电 机 的 精 密 定 位 技 术 研 究 L
龙 国 煊 ,王 仲 ,杨 纯
( tt Ke a oao yo rcs nMesr gT c n lg n ntu nsTaj nvri , Sae yL b rtr fPeio au i eh o ya dI s met ini U ies y i n o r n t
T a j 0 0 2 C ia in i 3 0 7 , h n ) n
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( 津大 学 精 密 测 试 技术 及 仪 器 国 家 重 点 实 验 室 , 津 3 07 ) 天 天 0 0 2
伺服电机的绝对定位和相对定位是什么
众所周知,伺服电机是广泛应用于自动化生产行业中的一种设备产品,通过伺服电机可使控制速度,位置精度非常准确,可以将电压信号转化为转矩和转速以驱动控制对象。
但是,在自动化生产、加工和控制过程中,经常要对加工工件的尺寸或机械设备移动的距离进行准确定位控制。
这种定位控制仅仅要求控制对象按指令进入指定的位置,而,定位又为绝对定位、相对定位两种,那么您知道什么伺服电机的绝对定位和相对定位吗?
伺服电机绝对定位和相对定位:
绝对定位:
伺服电机的绝对定位就是相对零点的位置,要用绝对定位,就要先建立位置原点,也就是回参考点。
回过参考点后,用绝对定位时,你给定的位置是以参考点为基准计算的。
绝对定位:
伺服电机的相对定位就是相对前一个位置,相对定位是以当前位置为基准计算的,也就是增量方式,不需回参考点就能执行。
比如:有1~5 五个数据:
从1~3,这时为3.然后从3到5,绝对位=5,此时是以1为基准,所以=5。
这叫绝对位。
从3~5,这个距离只有2.这时只能=2.这个2是相对于3开始的,是相对于3为基准的,所以这叫相对位。
伺服驱动器的工作模式与伺服驱动器的测试方法
伺服驱动器的工作模式与伺服驱动器的测试方法伺服驱动器是用来控制伺服电机的一种控制器,伺服驱动器其作用类似于变频器作用于普通交流马达,属于伺服系统的一部分。
目前主流的伺服驱动器均采用数字信号处理器(DSP)作为控制核心,可以实现比较复杂的控制算法,实现数字化、网络化和智能化。
功率器件普遍采用以智能功率模块(IPM)为核心设计的驱动电路,IPM内部集成了驱动电路,同时具有过电压、过电流、过热、欠压等故障检测保护电路,在主回路中还加入软启动电路,以减小启动过程对驱动器的冲击。
功率驱动单元首先通过三相全桥整流电路对输入的三相电或者市电进行整流,得到相应的直流电。
经过整流好的三相电或市电,再通过三相正弦PWM电压型逆变器变频来驱动三相永磁式同步交流伺服电机。
功率驱动单元的整个过程可以简单的说就是AC-DC-AC的过程。
整流单元(AC-DC)主要的拓扑电路是三相全桥不控整流电路。
伺服驱动器一般可以采用位置、速度和力矩三种控制方式,主要应用于高精度的定位系统,目前是传动技术的高端。
随着伺服系统的大规模应用,伺服驱动器使用、伺服驱动器调试、伺服驱动器维修都是伺服驱动器在当今比较重要的技术课题,越来越多工控技术服务商对伺服驱动器进行了技术深层次研究。
伺服驱动器是现代运动控制的重要组成部分,被广泛应用于工业机器人及数控加工中心等自动化设备中。
尤其是应用于控制交流永磁同步电机的伺服驱动器已经成为国内外研究热点。
当前交流伺服驱动器设计中普遍采用基于矢量控制的电流、速度、位置3闭环控制算法。
该算法中速度闭环设计合理与否,对于整个伺服控制系统,特别是速度控制性能的发挥起到关键作用。
在伺服驱动器速度闭环中,电机转子实时速度测量精度对于改善速度环的转速控制动静态特性至关重要。
为寻求测量精度与系统成本的平衡,一般采用增量式光电编码器作为测速传感器,与其对应的常用测速方法为M/T测速法。
M/T测速法虽然具有一定的测量精度。
伺服电机检测项目及测试方法
伺服电机检测项目及测试方法伺服电机是一种常用的电动机,具有精准定位和速度控制的特点,在许多应用领域得到了广泛应用,如机械制造、自动化设备、机器人等。
为了保证伺服电机的正常运行和性能表现,需要进行相应的检测和测试。
本文将介绍伺服电机的检测项目及测试方法。
一、电机参数测试伺服电机的性能参数是评估其质量和性能的重要指标。
常见的电机参数包括额定电压、额定电流、额定转速、额定扭矩等。
测试这些参数可以通过连接电源和测量设备来实现。
首先需要根据电机的额定电压连接电源,然后通过测量设备(如万用表、电流表、转速计等)进行电流、转速和扭矩的测量。
测试时需要注意保持电机正常运行,避免超过额定值。
二、转矩-转速曲线测试转矩-转速曲线是描述伺服电机扭矩与转速关系的重要曲线。
该曲线可以反映电机的负载能力和动态响应特性。
测试转矩-转速曲线可以通过连接电源和测量设备来实现。
首先需要给电机提供不同的转矩负载,然后通过测量设备测量电机的转速和扭矩。
测试时需要逐渐增加负载,记录相应的扭矩和转速值,最后绘制出转矩-转速曲线图。
三、位置控制精度测试位置控制精度是伺服电机的重要性能指标,直接关系到其定位精度和稳定性。
测试位置控制精度可以通过连接电源、位置传感器和测量设备来实现。
首先需要设置电机的位置控制模式,然后通过测量设备测量电机输出的位置信号。
测试时需要将电机移动到不同的位置,记录相应的位置信号值,并与设定值进行比较,计算出位置控制误差。
测试时需要注意保持电机在稳定状态下进行测试,避免外界干扰。
四、响应时间测试响应时间是伺服电机的重要性能指标,直接关系到其动态响应能力。
测试响应时间可以通过连接电源和测量设备来实现。
首先需要给电机提供一个位置或速度的设定值,然后通过测量设备测量电机输出的位置或速度信号。
测试时需要记录设定值变化与电机响应的时间差,计算出响应时间。
测试时需要注意设定值的变化范围和频率,以及电机的稳定性。
五、温升测试温升是伺服电机长时间运行后产生的热量,直接关系到其散热能力和稳定性。
PLC控制伺服电机准确定位的方法
PLC控制伺服电机准确定位的方法在自动化生产、加工和控制过程中,经常要对加工工件的尺寸或机械设备移动的距离进行准确定位控制。
这种定位控制仅仅要求控制对象按指令进入指定的位置,对运动的速度无特殊要求,例如生产过程中的点位控制(比较典型的如卧式镗床、坐标镗床、数控机床等在切削加工前刀具的定位),仓储系统中对传送带的定位控制,机械手的轴定位控制等等。
在定位控制系统中常使用交流异步电机或步进电机等伺服电机作为驱动或控制元件。
实现定位控制的关键则是对伺服电机的控制。
由于可编程控制器(PLC)是专为在工业环境下应用而设计的一种工业控制计算机,具有抗干扰能力强、可靠性极高、体积小等显著优点,是实现机电一体化的理想控制装置。
本文旨在阐述利用PLC控制伺服电机实现准确定位的方法,介绍控制系统在设计与实施中需要认识与解决的若干问题,给出了控制系统参考方案及软硬件结构的设计思路,对于工业生产中定位控制的实现具有较高的实用与参考价值。
1 利用PLC的高速计数器指令和旋转编码器控制三相交流异步电机实现的准确定位1.1 系统工作原理PLC的高速计数器指令和编码器的配合使用,在现代工业生产自动控制中可实现精确定位和测量长度。
目前,大多数PLC都具有高速计数器功能,例如西门子S7-200系列CPU226型PLC有6个高速计数器。
高速计数器可以对脉宽小于PLC主机扫描周期的高速脉冲准确计数,不需要增加特殊功能单元就可以处理频率高达几十或上百kHz的脉冲信号。
旋转编码器则可以将电动机轴上的角位移转换成脉冲值。
利用PLC的高速计数器指令和编码器控制三相交流异步电机实现的准确定位控制系统,其原理是通过与电动机同轴相连的光电旋转编码器将电机角位移转换成脉冲值,经由PLC的高速计数器来统计编码器发出的脉冲个数,从而实现定位控制。
1.2 设计与实施以对传输带的定位控制设计为例加以说明。
现需要用传输带运送货物,从货物运送起点到指定位置(终点)的距离为10 cm。
伺服系统的参数调整和性能指标试验
伺服系统的参数伺服系统的参数调整调整调整和和性能性能指标指标指标试验试验1 伺服系统的参数调整理论基础伺服系统包括三个反馈回路(位置回路、速度回路以及电流回路)。
最内环回路的反应速度最快,中间环节的反应速度必须高于最外环。
假使未遵守此原则,将会造成震动或反应不良。
伺服驱动器的设计可确保电流回路具备良好的反应效能。
用户只需调整位置回路与速度回路增益。
伺服系统方块图包括位置、速度以及电流回路,如图1所示。
图1 伺服系统方块图一般而言,位置回路的反应不能高于速度回路的反应。
因此,若要增加位置回路的增益,必须先增加速度回路增益。
如果只增加位置回路的增益,震动将会造成速度指令及定位时间增加,而非减少。
如果位置回路反应比速度回路反应还快,由于速度回路反应较慢,位置回路输出的速度指令无法跟上位置回路。
因此就无法达到平滑的线性加速或减速,而且,位置回路会继续累计偏差,增加速度指令。
这样,电机速度会超过,位置回路会尝试减少速度指令输出量。
但是,速度回路反应会变得很差,电机将赶不上速度指令。
速度指令会如图2振动。
要是发生这种情形,就必须减少位置回路增益或增加速度回路增益,以防速度指令振动。
图2 速度指令位置回路增益不可超过机械系统的自然频率,否则会产生较大的振荡。
例如,机械系统若是连接机器人,由于机器的机械构造采用减低波动的齿轮,而机械系统的自然频率为10~20Hz ,因此其刚性很低。
此时可将位置回路增益设定为10至20(1/s)。
如果机械构造系统是晶片安装机、IC 黏合机或高精度工具机械,系统的自然频率为70Hz 以上。
因此,可将位置回路增益设定为70(1/s)或更高。
需要很快的反应时,不只是要确保采用的伺服系统(控制器、伺服驱动器、电机以及编码器)的反应,而且也必须确保机械系统具备高刚性。
1.1交流伺服系统相关参数的设定速度回路增益主要用以决定速度回路的反应速度。
在机械系统不震动的前提下,参数设定的值愈大,反应速度就会增加。
伺服驱动器测试方法步进伺服
伺服驱动器测试方法 - 步进伺服一台伺服驱动器的优劣主要体现在牢靠性、功能、性能三个方面,功能往往与针对市场的行业背景相关,本文只针对伺服驱动器牢靠性、基本性能两个方面探讨几种简洁的测试方法。
1概述:国产伺服产品技术攻关大多数还停留在牢靠性层面,只有牢靠的产品才能被市场认可,才能真正带给它的用户以价值。
国产伺服牢靠性不足集中体现在电源不稳定、器件降额不够,这些不行靠因素主要表现在关键器件的电应力和热应力的牢靠性,其次还有电磁扰动对电路功性能的影响,本文以一个案例的方式争辩电源和器件应力。
伺服系统最基本的性能是力矩、转速、位置的精确性以及响应速度。
但凡争辩伺服性能,我们必需站在系统层面来争辩,把电机性能包括在其中。
本文在探讨性能测试方面,给出了力矩响应、速度响应、定位精度和重复定位精度的测试方法。
2 电源与器件牢靠性测试方法2.1帮助电源短路爱护测试帮助电源不仅给把握芯片、驱动芯片、接口电路、风机供电,而且伺服驱动器给外部供应24V电源。
所以开关电源短路爱护功能尤为重要,我们分别取最低电源电压(DC200V)、正常电源电压(DC311V)、最高电源电压(DC400V)三个点,测试帮助电源的爱护功能。
测试时,帮助电源输入通过调整直流调压器给定,将母线电源电压分别调整到DC200V、DC311V、DC400V,然后依此分别将输出短路,本文以5V,24V两路输出的一个实际产品为例争辩。
测试方法就是将其中一路短路,测量另外一路输出。
l5V短路,量测24V输出,如表2-1所示:表2-1 5V短路测试条件项目400Vdc要求(V)最大最小24V电压(V)19.55.00-26l24V短路,量测5V输出,如表2-2所示:表4-2 24V 短路测试条件项目400Vdc要求(V)最大最小5V电压(V)500-5.25 试验结果表明,在5V,24V短路时,芯片都进入打嗝状态,即满足输出短路爱护试验要求。
2.2 帮助电源Topswitch电压应力试验Topswitch器件VDS电压指集成PWM把握器内部IGBT漏极和源极之间的的电压,VDS超标是其损坏的主要缘由之一,VDS直接影响伺服驱动器的牢靠性和寿命,测试方法是通过调压器调整帮助电源输入电压,测量VDS电压。
22位编码器伺服电机定位精度计算方法
22位编码器伺服电机定位精度计算方法文章标题:深度解析:22位编码器伺服电机定位精度计算方法在现代工业自动化控制系统中,编码器伺服电机是一种常见的精密控制设备,广泛应用于各种机械设备和生产线中。
其高精度、高可靠性和高性能使其成为工业生产中不可或缺的一部分。
然而,对于22位编码器伺服电机的定位精度计算方法,我们需要深入探讨并加以理解。
在本文中,我们将从简单到复杂的角度,深入探讨22位编码器伺服电机定位精度的计算方法,帮助您更好地理解和应用该技术。
1. 初识22位编码器伺服电机22位编码器伺服电机是一种高分辨率、高精度的位置传感器,通常用于测量和控制电机的角度和位置。
它能够以很高的精度将电机当前的角度和位置信息传输给控制系统,实现精准的位置控制和定位。
在工业生产中,特别是对于需要精确位置控制的设备和机械,22位编码器伺服电机发挥着不可替代的作用。
2. 22位编码器伺服电机定位精度的计算方法为了计算22位编码器伺服电机的定位精度,我们需要考虑多个因素,包括编码器的分辨率、设备的控制精度、机械传动系统的误差等。
我们可以通过编码器的分辨率来初步估算其定位精度,一般来说,22位编码器的分辨率可以达到2^22次方,也就是约400万个位置点。
这意味着,该编码器可以将电机的角度精确到非常小的范围内,从而实现非常精准的定位控制。
然而,仅凭分辨率无法完全代表22位编码器伺服电机的定位精度,我们还需要考虑到设备的控制精度和机械传动系统的误差。
控制精度包括了控制系统的采样频率、控制算法的精度、以及驱动器和控制器的响应速度等因素。
机械传动系统的误差也会对伺服电机的定位精度产生影响,包括传动系统的间隙、磨损、刚度等因素。
在实际应用中,我们需要综合考虑这些因素,并进行相应的计算和分析,来评估22位编码器伺服电机的定位精度。
一般来说,我们可以通过以下公式来计算22位编码器伺服电机的定位精度:```定位精度 = 编码器分辨率× 控制精度× 机械传动系统误差```3. 总结与展望通过本文的深度解析,我们可以更全面地了解22位编码器伺服电机的定位精度计算方法。
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伺服电机的定位精度测试方法在机械设计中,伺服电机是一种常见的驱动装置,其高精度的定位性能被广泛应用于各种行业。
而在生产和使用过程中,如何准确地测试伺服电机的定位精度成为了重要问题,因为测试结果直接关系到产品的质量和稳定性。
下面,本文将介绍两种常见的伺服电机定位精度测试方法,以供参考和借鉴。
一、激光干涉法
激光干涉法是一种常用的测量方法,它基于激光光束与被测物体表面的反射光的干涉现象,计算出待测物体的距离或运动状态。
在测试伺服电机定位精度时,可以使用激光干涉仪器来测试。
测试步骤:
1.安装测试系统:将激光干涉仪器安装在被测试的伺服电机附近,使其成为倾斜激光束的发射源。
2.测试样本设置:将测试样本与伺服电机连接,例如将测试样本与伺服电机轴对齐并夹持测试样本。
3.测试采集:启动伺服电机,使测试样本进行一系列的定位运动,例如沿一个直线或一个圆周运动,此时激光干涉仪器会记录下测试样本的运动轨迹。
4.数据处理:通过对激光干涉仪器所记录的运动轨迹数据进行分析和计算,可以得到伺服电机的定位精度数据。
二、码盘反馈法
码盘反馈法是另一种常见的测试方法,它基于码盘测量被测伺服电
机旋转的角度并反馈给控制系统,实现位置闭环控制。
在测试伺服电
机定位精度时,可以使用码盘反馈仪器来测试。
测试步骤:
1.安装测试系统:将码盘反馈仪器安装在被测试的伺服电机附近,
使其能够测量伺服电机的旋转角度。
2.测试样本设置:将测试样本与伺服电机连接,例如将测试样本夹
持在伺服电机的轴上。
3.测试采集:启动伺服电机,使测试样本进行一系列的定位运动,
例如沿一个直线或一个圆周运动,此时码盘反馈仪器会记录下测试样
本的位置数据。
4.数据处理:通过对码盘反馈仪器所记录的位置数据进行分析和计算,可以得到伺服电机的定位精度数据。
总结
在测试伺服电机定位精度时,激光干涉法和码盘反馈法是两种常见
的测试方法,它们都有各自的优缺点和适用范围。
具体选择哪种方法,需要根据测试需要和具体条件进行综合考虑。