请问斑竹,为什么伺服电机需要加减速控制?他和步进电机的有何不同? 点击:9851 | 回复:42



walker_jane

    
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发表于:2004-01-20 17:01:00
楼主
请问斑竹,为什么伺服电机需要加减速控制?他和步进电机的有何不同?



波恩

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发表于:2010-07-08 08:55:39
21楼

能否明确到底是伺服没走准,还是传递到执行机构的末端不准。

冲床送料应该是间歇运动,加减速设置是否合理? 另,目前误差有多大?

刘岩利

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发表于:2010-07-08 17:38:09
22楼

“冲床以手动单次运行,定位非常精准,但连续运行就乱套了”

如果是这样的话,我猜是因为“伺服滞后”,区别应该只在停顿时间上。

wanchina

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发表于:2010-07-08 18:26:26
23楼

刘老师,伺服滞后可以调整参数来校正吗?通常伺服的反应时间(从0到额定速度)需多少毫秒?我现在是想让伺服从接到信号到定位完成只有0.12S时间,怎就做不到呢?

wanchina

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发表于:2010-07-08 19:56:59
24楼

波恩先生小型台式冲床比大型冲床转速高许多。我的冲床是用来冲铜齿拉链的,铜条的宽度4mm,厚度2mm.冲成梳齿状,中间间隔要均匀,正负0.01mm,之前是用的机械棘轮机构,冲床滑块上行时通过钩子把棘轮向上转动一个角度(7.2度),由于棘轮机构容易磨损,冲出来的齿大小不一,相差0.1mm。本人从事电工行业,技师二级蒙混过关,用过plc,对伺服一知半解,充满好奇,一来借此机会学习学习,二来想用伺服的神奇来解决此问题,可殊不知花下去不少银子,换来的是自己的尴尬,(曾经在老板面前夸下海口,用伺服绝对能达到要求,我太自信了)。现在我的问题出在伺服滞后上。我的要求是冲床的冲头离开冲模时开始送料,即送料2.64mm,其送料器主轴需转动7.2度后停止待冲裁成型。其时间只有0.12s,也就是说伺服从接收信号到定位在0.12s时间内完成。其中伺服设置3000转/分,加减速度300 ,减速机200:1

冲床以手动单次运行,定位非常精准,但连续运行就乱套了,(梳子齿全断了)情况就这个样子,请大师指点!

波恩

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发表于:2010-07-08 20:06:59
25楼

小机座伺服电机空载下从0速加速到额定速度的速度环阶跃响应的建立时间一般只要几个ms,带载后要看负载状况。

对于定位应用而言,不仅要参考上述建立时间,还必需综合考虑运动的平顺性,因而离不开必要的加减速规划,即以何种加减速规律,在多长时间内,完成多长距离的定位控制。合理的加减速控制有助于同时保障定位的精准性和快速性。

笨鳥慢飛

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发表于:2010-07-09 09:08:31
26楼

系統慣量有問題 系統的慣量太大 伺服的慣量太小 因減速比過大 所以在低速會準(手動) 高速不準

另外控制器的響應也是個關鍵 顯示出來就是加減速的規劃 這樣的系統加速沒問題 大多減速有問題

你的線速度不足1m/min 算不上高速 對定長裁切算不上嚴格考驗 你的選型 配置 有問題

笨鳥慢飛

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发表于:2010-07-09 12:31:10
27楼
不加減速機那你用的電機 又太小 可能扭力 慣量嚴重不足 造成電機加減速反應過慢 還是選型的問題

刘岩利

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发表于:2010-07-09 17:20:26
28楼

“刘老师,伺服滞后可以调整参数来校正吗?”

可以调整,但是驱动器里并没有这样一个参数,只能通过调整惯量比、速度环增益、位置环增益来改善运动效果,减小滞后时间

“其时间只有0.12s,也就是说伺服从接收信号到定位在0.12s时间内完成”

是要在0.12秒中完成启动/刹车,走完7.2度么?考虑到200的减速比也就是电机要在这0.12秒里转4圈,并且停稳?如果您的控制器是输出脉冲个伺服驱动器的,个人不看好前景。所谓“通常伺服的反应时间(从0到额定速度)需多少毫秒”对于实际用户来说,是基本没有意义的。在实际应用中,不可能空载,也不可能真的给出这么大幅度的阶跃速度控制信号(您的传动机构还要不要了?)。如果可能,找个可以高速连续采样的计数器(或者稍微高级一点的运动控制器),仔细观察电机的运动过程的细节,如实际加速时间是多少、速度有没有过冲,到位后的整定时间是多少,过冲有多大,反复观察这些状态,细调相关增益参数,尽量提高电机的跟随性能,能该善到什么程度,算什么程度吧。

wanchina

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发表于:2010-07-09 19:07:13
29楼

请问大师们,不用内置单轴定位系统,用PLC来发脉冲,伺服会不会反应快点呢?

笨鸟慢飞先生说得对“不加減速機那你用的電機 又太小 可能扭力不足”手动单次定位电机都啸叫,还来回爬行。不加减速机伺服就只需转7.2度,驱动器只需200个脉冲,是分辨率不够还是力矩太小?伺服的慣量太小是 因減速比過大吗?是否要更换减速机,速比在多大为好?系統的慣量指的是啥?
减速机速比大惯量也就也大是吗?

笨鳥慢飛

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发表于:2010-07-09 22:26:21
30楼

不用内置单轴定位系统,用PLC来发脉冲,伺服会不会反应快点呢? 這很難說 要看內部規格 多數的單軸系統(針對伺服) 那比PLC快多了
手动单次定位电机都啸叫,还来回爬行 這已經明白說明你的滾輪(送料)其旋轉慣量大於伺服 那伺服煞車不及而過衝 伺服又再度拉回旦又過衝 所以才會來回的爬行 但連續運轉 前面的爬行控制器已來不及反應 所以也就亂了套

减速机速比大惯量也就也大是吗? 扭力與減速比成正比 慣量成平方正比 所以經200比 那扭力變200倍 慣量變4000倍

系統的慣量指的是啥? 指滾輪(送料)+減速機的旋轉慣量 而且 <20倍伺服的慣量(日系伺服)  你用的伺服我不知道

加减速机伺服就只需转7.2度,驱动器只需200个脉冲,是分辨率不够还是力矩太小? 這裡我需要再想想

波恩

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发表于:2010-07-10 11:19:51
31楼

原则上,用单轴控制器的比用PLC更具性价比。

不加减速机,走7.2度仅需200个脉冲,说明伺服的反馈分大小无直接辨率是10000cpr,个人以为这个分辨率是最常用的,这与力矩大小无关。个人观点,200:1的加速比是否合适? 能否利用伺服的惯量比估算功能,估算不用减速器时的负载惯量,然后找一款加速比合适的减速器,把折算到伺服电机轴端的负载惯量降到电机惯量的一倍左右。

120ms是间歇运动的总周期,还是仅仅为运动过程所需的时间?

wanchina

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发表于:2010-07-10 18:46:24
32楼

波恩先生,120ms为运动过程所需的时间。整个冲床每分钟250次,每个冲次需时间0.24S,因冲头离开时开始送料,冲头再次冲下时送料要停稳,需要一点时间去除0.12s,所以定位时间就在0.12s。伺服电机要在0.12s内接收信号,发脉冲,电机旋转4圈。

wanchina

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发表于:2010-07-10 18:58:23
33楼
笨鸟慢飞先生,加减速机伺服就只需转7.2度,驱动器只需200个脉冲,我的减速机速比200,伺服编码器是2500线系统四倍频故电机转一圈要10000个脉冲,送料轴转7.2度,我的电机需(在0.12内完成)转4圈。我的伺服咋就办不到呢?

波恩

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发表于:2010-07-10 20:08:14
34楼

对于伺服电机本身而言,可用最高出力是有限的,原则上负载惯量越小,加减速能力越高,200倍的减速机一般是2级减速,减速机之后的负载惯量折算到伺服轴上已衰减为1/40000,几乎可以忽略,因而折算到电机轴的负载惯量基本上就是减速机的惯量,其中第1级的惯量又构成了负载惯量的很大一部分,如果不加减速机时折算到伺服轴上的负载惯量并不是非常大,比如不到500倍,则不妨选用减速比为几十的单级减速机,降低减速比,从而降低电机所需的最高运行速度,与此同时折算到伺服轴上的负载惯量又不会增加多少,因而电机的加减速能力降低有限,毕竟在加减速能力相差有限时,运行速度越高,加减速过程所需的时间越长,降低减速比,电机所需的最高运行速度就低,加减速过程所需的时间就短,完成定长运动所需的时间就越短。

wanchina

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发表于:2010-07-10 21:03:38
35楼

那就得换减速机,50:1的,伺服电机只需在0.12s转1圈就行了,或25:1的伺服在0.12s转半圈,又得花银子了!

波恩

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发表于:2010-07-11 09:05:49
36楼

200:1的减速机是现成的难道?

减速机在此应用中减速机的选用就是为了调整伺服电机的负载惯量,因而最稳妥的选型步骤应该是:首先,估算或在线估计直连负载的折算转动惯量;其次,根据电机转子的转动惯量,选择合适的减速机和减速比,将加入减速机后的折算转动惯量(包括减速机本身的惯量)调整到与电机的惯量相当;最后,采购减速机,进行现场装调验证。

 

另外,在不带减速机的情况下,系统能否运行?如果尚能勉强运行,不至于震得一塌糊涂,就说明直连负载大惯量的不算离谱,可能选用较小的减速比就可以;当然了最简单的办法还是利用伺服的在线惯量估计功能,现场估测负载惯量,作为减速机的选型依据。花钱如果能改善加工效果,或者在老板面前挽回面子,岂不双赢!

wanchina

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发表于:2010-07-12 19:04:55
37楼

谢谢大家关心,我的伺服客服给我软件更新升级后就反应的过来了!200:1的速比连续运转也反应的过来,精度正负0.01mm,但有一个缺点,就是计数器设置到数停冲时(由于模具的磨损要停机检查),再次开机启动的第一个齿小8-10丝,有一个齿会大8-10丝,估计是速比的减速机的惯量大而导致的。我想再定只减速机请波恩先生帮我参考!

波恩

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发表于:2010-07-12 20:11:16
38楼
先别急着订购减速机,估算出惯量不迟!

wanchina

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发表于:2010-07-12 22:27:28
39楼

怎么个估算法,帮帮忙?

波恩

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发表于:2010-07-13 09:35:51
40楼

“最简单的办法是利用伺服的在线惯量估计功能,现场估测负载惯量,作为减速机的选型依据。”———看了前面都白说了,根本没看!(也许是没看到?!)


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