智能小車設(shè)計1機器人硬件系統(tǒng)(參考版)
2025-03-06 17:37本頁面
【正文】 68 有刷電機內(nèi)部結(jié)構(gòu) 69 問題 如何克服兩相混合式步進電機在低速運轉(zhuǎn)時的振動和噪聲 ? 步進電機低速轉(zhuǎn)動時振動和噪聲大是其固有的缺點，一般可采用以下方案來克服： ，可通過改變減速比等機械傳動避開共振區(qū)； ，這是最常用的、最簡便的方法； ，如三相或五相步進電機； ，幾乎可以完全克服震動和噪聲，但成本較高； ，市場上已有這種產(chǎn)品，但機械結(jié)構(gòu)改變較大。 控制復(fù)雜 ， 容易實現(xiàn)智能化 ， 其電子換相方式靈活 ， 可以方波換相或正弦波換相 。 因此它可以用于對成本敏感的普通工業(yè)和民用場合 。交流伺服系統(tǒng)的加速性能較好，以松下 MSMA 400W交流伺服電機為例，從靜止加速到其額定轉(zhuǎn)速 3000RPM僅需幾毫秒，可用于要求快速啟停的控制場合。交流伺服驅(qū)動系統(tǒng)為閉環(huán)控制，驅(qū)動器可直接對電機編碼器反饋信號進行采樣，內(nèi)部構(gòu)成位置環(huán)和速度環(huán)，一般不會出現(xiàn)步進電機的丟步或過沖的現(xiàn)象，控制性能更為可靠。步進電機因為沒有這種過載能力，在選型時為了克服這種慣性力矩，往往需要選取較大轉(zhuǎn)矩的電機，而機器在正常工作期間又不需要那么大的轉(zhuǎn)矩，便出現(xiàn)了力矩浪費的現(xiàn)象。以松下交流伺服系統(tǒng)為例，它具有速度過載和轉(zhuǎn)矩過載能力。 步進電機和伺服電機的區(qū)別 64 四、過載能力不同 步進電機一般不具有過載能力。 步進電機和伺服電機的區(qū)別 63 三、矩頻特性不同 步進電機的輸出力矩隨轉(zhuǎn)速升高而下降，且在較高轉(zhuǎn)速時會急劇下降，所以其最高工作轉(zhuǎn)速一般在 300～ 600RPM。 交流伺服電機運轉(zhuǎn)非常平穩(wěn)，即使在低速時也不會出現(xiàn)振動現(xiàn)象。這種由步進電機的工作原理所決定的低頻振動現(xiàn)象對于機器的正常運轉(zhuǎn)非常不利。 62 二、低頻特性不同 步進電機在低速時易出現(xiàn)低頻振動現(xiàn)象。是步距角為 176。對于帶 17位編碼器的電機而言，驅(qū)動器每接收 2^17=131072個脈沖電機轉(zhuǎn)一圈，即其脈沖當(dāng)量為360176。以松下全數(shù)字式交流伺服電機為例，對于帶標(biāo)準 2500線編碼器的電機而言，由于驅(qū)動器內(nèi)部采用了四倍頻技術(shù)，其脈沖當(dāng)量為360176。，兼容了兩相和五相混合式步進電機的步距角。、 176。、 176。、 176。；德國百格拉公司（ BERGER LAHR）生產(chǎn)的三相混合式步進電機其步距角可通過撥碼開關(guān)設(shè)置為 176。也有一些高性能的步進電機步距角更小。五相混合式步進電機步距角一般為 176。 61 步進電機和伺服電機的區(qū)別 一、控制精度不同 兩相混合式步進電機步距角一般為 176?？偟姆直媛士蛇_到 25位測量步數(shù)。 單圈絕對值編碼器把軸細分成規(guī)定數(shù)量的測量步，最大的分辨率為 13位，這就意味著最大可區(qū)分 8192個位置 +多圈絕對值編碼器不僅能在一圈內(nèi)測量角位移，而且能用多步齒輪測量圈數(shù)。 59 絕對值角度編碼器 60 絕對值角度編碼器工作原理 絕對值編碼器為每一個軸的位置提供一個獨一無二的編碼數(shù)字值。雙通道編碼器輸出脈沖之間相差為 90度。 周期性的測量或者單位時間內(nèi)的脈沖計數(shù)可以用來測量移動的速度。 55 伺服電機工作原理 伺服主要靠脈沖來定位，基本上可以這樣理解，伺服電機接收到 1個脈沖，就會旋轉(zhuǎn) 1個脈沖對應(yīng)的角度，從而實現(xiàn)位移，因為，伺服電機本身具備發(fā)出脈沖的功能，所以伺服電機每旋轉(zhuǎn)一個角度，都會發(fā)出對應(yīng)數(shù)量的脈沖，這樣，和伺服電機接受的脈沖形成了呼應(yīng)，或者叫閉環(huán)，如此一來，系統(tǒng)就會知道發(fā)了多少脈沖給伺服電機，同時又收了多少脈沖回來，這樣，就能夠很精確的控制電機的轉(zhuǎn)動，從而實現(xiàn)精確的定位，可以達到 。如果使用細分方式 ,就能很好的解決這個問題 ,步進電機的細分控制 ,從本質(zhì)上講是通過 對步進電機勵磁繞組中電流的控制 ,使步進電機內(nèi)部的合成磁場為均勻的圓形旋轉(zhuǎn)磁場 ,從而實現(xiàn)步進電機步距角的細分 ,一
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