伺服電機編碼器基礎簡介
發布時間:2023-03-17 來源:Arrow 責任編輯:wenwei
【導讀】sifudianjibianmaqishianzhuangzaisifudianjishangyonglaiceliangcijiweizhihesifudianjizhuanjiaojizhuansudeyizhongchuanganqi,congwulijiezhidebutonglaifen,sifudianjibianmaqikeyifenweiguangdianbianmaqihecidianbianmaqi,lingwaixuanzhuanbianyaqiyesuanyizhongteshudesifubianmaqi,shichangshangshiyongdejibenshangshiguangdianbianmaqi,buguocidianbianmaqizuoweihouqizhixiu,youkekao,jiagebianyi,kangwurandengtedian,youganchaoguangdianbianmaqidequshi。
編碼器類型非常多,最常用的是絕對值編碼器、zengliangbianmaqihexuanzhuanbianyaqi,haiyouyixiegenggaodetongxunbianmaqi。duiyusifulaijiang,yaoxianghuodefeichanggaodexingnenghejingdu,bixutigaobianmaqidefenbianlv,changyongdesifubianmaqi2000-2500線(脈衝數/轉),但線數越高,編碼器價格就越貴,所以必須了解控製係統的要求,以選擇最合適的編碼器。
對於增量性編碼器,最為常用,但最大的問題是:掉電位置丟失,所以要保持掉電位置,可以采用絕對值編碼器;如果機械振動大,則選用光電編碼器就不合適了,這是需采用旋轉變壓器或者磁性編碼器。
編碼器示意圖
伺服電機和編碼器的關係
伺服驅動器和編碼器是構成伺服係統的兩個必要組成部分,伺服驅動器控製部分通過讀取編碼器獲得:轉子速度,轉子位置和機械位置,可以完成:
● 伺服電機的速度控製
● 伺服電機的轉矩控製
● 機械位置同步跟蹤(多個傳動點)
● 定點停車
伺服電機和編碼器的關係圖
光編碼器特點和應用要點
光學編碼器一直都是運動控製應用市場的熱門選擇。它由LED光源(通常是紅外光源)和he光guang電dian探tan測ce器qi組zu成cheng,二er者zhe分fen別bie位wei於yu編bian碼ma器qi碼ma盤pan兩liang側ce。碼ma盤pan由you塑su料liao或huo玻bo璃li製zhi成cheng,上shang麵mian間jian隔ge排pai列lie著zhe一yi係xi列lie透tou光guang和he不bu透tou光guang的de線xian或huo槽cao。碼ma盤pan旋xuan轉zhuan時shi,LED光路被碼盤上間隔排列的線或槽阻斷,從而產生兩路典型的方波A和B正交脈衝,可用於確定軸的旋轉和速度。
光(guang)編(bian)碼(ma)器(qi)靠(kao)旋(xuan)轉(zhuan)碼(ma)盤(pan)和(he)光(guang)收(shou)發(fa)器(qi)配(pei)合(he)工(gong)作(zuo)。它(ta)們(men)的(de)距(ju)離(li)非(fei)常(chang)近(jin),但(dan)又(you)不(bu)能(neng)接(jie)觸(chu)。但(dan)是(shi)在(zai)振(zhen)動(dong)下(xia)和(he)結(jie)構(gou)的(de)間(jian)隙(xi)變(bian)大(da)的(de)情(qing)況(kuang)下(xia),碼(ma)盤(pan)會(hui)和(he)光(guang)收(shou)發(fa)器(qi)碰(peng)撞(zhuang)。當(dang)光(guang)編(bian)碼(ma)器(qi)的(de)運(yun)動(dong)部(bu)件(jian)互(hu)相(xiang)撞(zhuang)擊(ji)後(hou),它(ta)們(men)的(de)位(wei)置(zhi)就(jiu)發(fa)生(sheng)了(le)變(bian)化(hua)從(cong)而(er)導(dao)致(zhi)精(jing)度(du)降(jiang)低(di)。
光(guang)編(bian)碼(ma)器(qi)必(bi)須(xu)在(zai)無(wu)塵(chen)的(de)環(huan)境(jing)裏(li)生(sheng)產(chan),任(ren)何(he)粉(fen)塵(chen)掉(diao)在(zai)碼(ma)盤(pan)上(shang),光(guang)編(bian)碼(ma)器(qi)就(jiu)失(shi)效(xiao)了(le)。通(tong)過(guo)嚴(yan)格(ge)的(de)密(mi)封(feng),通(tong)常(chang)光(guang)編(bian)碼(ma)器(qi)要(yao)在(zai)軸(zhou)承(cheng),外(wai)殼(ke)和(he)接(jie)線(xian)處(chu)密(mi)封(feng)。但(dan)是(shi)密(mi)封(feng)非(fei)常(chang)容(rong)易(yi)受(shou)溫(wen)度(du)影(ying)響(xiang)。由(you)於(yu)環(huan)境(jing)和(he)編(bian)碼(ma)器(qi)自(zi)身(shen)的(de)發(fa)熱(re),當(dang)溫(wen)度(du)高(gao)時(shi)編(bian)碼(ma)器(qi)裏(li)麵(mian)的(de)空(kong)氣(qi)和(he)水(shui)汽(qi)被(bei)排(pai)出(chu),當(dang)溫(wen)度(du)低(di)時(shi)外(wai)界(jie)的(de)空(kong)氣(qi)和(he)水(shui)汽(qi)又(you)被(bei)吸(xi)入(ru)。這(zhe)些(xie)水(shui)汽(qi)凝(ning)結(jie)在(zai)碼(ma)盤(pan)上(shang)直(zhi)接(jie)導(dao)致(zhi)光(guang)編(bian)碼(ma)器(qi)的(de)失(shi)效(xiao)。
光編碼器示意圖
磁性編碼器的特點和適用場景
磁ci性xing編bian碼ma器qi的de結jie構gou與yu光guang學xue編bian碼ma器qi類lei似si,但dan它ta利li用yong的de是shi磁ci場chang,而er非fei光guang束shu。磁ci性xing編bian碼ma器qi使shi用yong磁ci性xing碼ma盤pan替ti代dai帶dai槽cao光guang電dian碼ma盤pan,磁ci性xing碼ma盤pan上shang帶dai有you間jian隔ge排pai列lie的de磁ci極ji,並bing在zai一yi列lie霍huo爾er效xiao應ying傳chuan感gan器qi或huo磁ci阻zu傳chuan感gan器qi上shang旋xuan轉zhuan。碼ma盤pan的de任ren何he轉zhuan動dong都dou會hui使shi這zhe些xie傳chuan感gan器qi產chan生sheng響xiang應ying,而er產chan生sheng的de信xin號hao將jiang傳chuan輸shu至zhi信xin號hao調tiao理li前qian端duan電dian路lu以yi確que定ding軸zhou的de位wei置zhi。相xiang較jiao於yu光guang學xue編bian碼ma器qi,磁ci性xing編bian碼ma器qi的de優you勢shi在zai於yu更geng耐nai用yong、抗振和抗衝擊。而且,在遇到灰塵、汙垢和油漬等汙染物的情況下,光學編碼器的性能會大打折扣,磁性編碼器卻不受影響,因此非常適合惡劣環境應用。
不過,電機(尤其是步進電機)產生的電磁幹擾會對磁性編碼器造成極大的影響,並且溫度變化也會使其產生位置漂移。此外,磁性編碼器的分辨率和精度相對較低。
另外,磁性編碼器響應速度較慢,不能勝任高速運動負載的位置反饋。因此,磁性編碼器適用於如下應用場景:
a. 定位精度要求不高的點對點往複定位,例如物料搬運,物料分揀,大型設備定位控製,一般機器人定位。
b. 速度波動要求不高的連續運轉,例如AGV車輪,輸送帶傳輸,變頻電機反饋。
c. 單向高速運行,例如電主軸。
d. 負載慣量比較小的運動控製場景。
e. 步進電機和無刷電機的反饋。
磁性編碼器示意圖
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