当前位置:主页 > 技术文章 > 技术文章

码垛机中伺服电机和步进电机的区别

时间:2018-12-08来源:www.tsrun.com

   码垛机用的伺服电机就是一个搭配了反馈编码装置的普通电机(反馈编码装置记录了电机的角度、转速和加速度也可以说伺服电机的控制精度由电机轴后端的旋转反馈编码器保证)。如果想让它可以非常精确地控制角度、转速和加速度。必须有配套装置才能实现,比如伺服电机+伺服驱动器。

比如开环控制:伺服电机+伺服控制器+plc可编程控制。闭环控制:伺服电机+位置传感装置+伺服驱动器+plc可编程控制如图3。

开环控制和闭环控制的区别:有反馈然后纠正错误的控制系统就叫闭环控制系统。 没有反馈的控制系统就叫开环控制系统。

   伺服电机的结构

   伺服电机内部的转子是永磁铁,驱动器控制的U/V/W三相电形成电磁场,转子在此磁场的作用下转动,同时电机自带的编码器反馈信号给驱动器,驱动器根据反馈值与目标值进行比较,调整转子转动的角度。伺服电机的精度决定于编码器的精度(线数)。交流伺服电机和无刷直流伺服电机在功能上的区别:交流伺服要好一些,因为是正弦波控制,转矩脉动小。直流伺服是梯形波。但直流伺服比较简单,便宜。伺服电机的应用领域就太多了,只要是要有动力源的,而且对精度有要求的一般都可能涉及到伺服电机。如机床、印刷设备、包装设备、纺织设备、激光加工设备、机器人、自动化生产线等对工艺精度、加工效率和工作可靠性等要求相对较高的设备。

 

伺服电机的结构

 

伺服电机的结构

   如图伺服电机控制演示图:光有伺服电机是完成不了一套动作的。必须有(伺服电机控制系统:由位置传感器装置+伺服电机+伺服电机驱动器+plc可编程控制。)才能使伺服电机与机械部件完美的结合,完成各种动作。(如码垛机器人码垛动作,数控化机床等)。下图是闭环伺服控制:

闭环伺服控制

 

   闭环伺服控制原理:

   plc要求伺服电机转动一圈:plc直接控制→伺服电机驱动器→发出电压信号→让伺服电机转动一圈的信号→位置传感装置报告完成的动作是否是一圈→发出脉冲信号→到伺服电机驱动器里→在传到plc可编程控制里。(当伺服电机完成的是一圈,则作下一动作。如果不是plc则发送信号控制伺服电机驱动器,→发送电压信号,让伺服电机完成剩下的动作。)

   步进电机是将电脉冲信号转变为角位移或线位移的开环控制电机(脉冲电机)。步进电机转子是永磁体,定子是激磁绕组,在定子电磁铁和转子永磁体之间的排斥力和吸引力的作用下转动。在非超载的情况下,电机的转速、停止的位置只取决于脉冲信号的频率和脉冲数,而不受负载变化的影响,当步进驱动器接收到一个脉冲信号,它就驱动步进电机按设定的方向转动一个固定的角度,称为“步距角”,它的旋转是以固定的角度一步一步运行的。可以通过控制脉冲个数来控制角位移量,从而达到准确定位的目的;同时可以通过控制脉冲频率来控制电机转动的速度和加速度,从而达到调速的目的。

   步进电机结构

   步进电机转子是永磁体,定子是激磁绕组,在定子电磁铁和转子永磁体之间的排斥力和吸引力的作用下转动。其中,中间活动的部件叫做转子,它每两个齿之间的角度是60。;固定的部分叫做定子,每个齿之间的角度45。。当定子的线圈通电时,最近的转子上的齿就会被吸引与定子上的齿对齐。步进电机利用的是电磁铁原理将脉冲信号转换为线位移或角位移。每当一个脉冲信号到来,步进电机的输出轴会转动一定角度,然后带动机械移动一小段距离。也就是说,步进电机可以将一个完整的操作分成多步来达成。

步进电机

 

步进电机结构

 

步进电机结构

 

步进电机结构

下图是:步进电机定子

步进电机定子

下图是:步进电机转子永磁的

步进电机转子

步进电机转子每个角度为60度

步进电机转子60度

 

   步进电机适用范围

  步进电机的应用是在要求低速但高精度的场合,如打印机的进纸系统。步进电机与普通的直流电机和伺服电机是不同的,由它的名字也可以大致了解它的特性。步进电机不同于普通直流电机的连续旋转,它是一一步一步旋转的。步进电机是通过脉冲信号控制的,每收到一个控制信号,它就会转过一定的角度(一步)。而且它也不同于伺服电机只可以旋转一定的角度,步进电机可以连续旋转。

   码垛机器人中伺服电机和步进电机的区别

   伺服电机和步进电机作为控制电机,有不少相似之处,但也有许多不同.在应用过程中需要合理选用。

1.结构和工作原理:从电机结构上讲步进电机比伺服电机复杂些。步进电机的应用是在要求低速但高精度的场合,伺服电机能上3000转。则步进转速低。

2.控制精度:伺服电机的控制精度需要通过闭环的伺服系统来保证,而步进电机是开环控制,在不失步情况下可以保证规定的精度。步迸电机利用细分技术,在开环情况下可实现较高的控制精度;伺服电机安装数字旋转编码器后,闭环的伺服系统根据编码器的反馈信号可实现更高的控制精度,内部可构成位置环和速度环,控制性能更好,当然成本也会提高。

3.矩频特性:伺服电机输出力矩相对较大,转速较高,范围较宽,有较好加速性能,能适应快速启停的控制。步进电机的输出力矩随转速升高而下降,且在较高转速时会急剧下降,最高工作转速也较低,一般不超过1000r/min。

4.过载能力:伺服电机具有较强的过载能力,可用于克服惯性负载在启动瞬问的惯性力矩;步进电机一般不具有过载能力,过载后容易失步。

5.成本:伺服电机本身结构简单,在相同驱动功率的情况下,比步进电机的成本低,但为了保证控制精度和质量,需要配置数字式闭环伺服控制器,构成的伺服控制系统其成本会较高。现在(伺服电机+伺服电机驱动)大概要1700元。比同步电机成本高。

文章来自:http://www.tsrun.com/jishu/185.html   码垛机器人中伺服电机和步进电机的区别

下一篇:没有了

唐山东阳科技 - 全自动码垛机,高位码垛机,自动码垛机,自动称重包装机, 码垛机 ,码垛机厂家