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小型伺服(電機)馬達原理(lǐ)與控制

點擊:14328 日期:2015-01-06 選擇字号:

     小型伺服馬達内部結構暗都 一(yī)個(gè)小型伺服馬達内部包括了(le)一弟玩(yī)個(gè)小型直流馬達;一(yī)組變速齒輪組;一們老(yī)個(gè)反饋可調電位器(qì);及一(yī)塊電子(zǐ麗跳)控制闆。其中,高速轉動的直流馬達提供了(le信錢)原始動力,帶動變速(減速)齒輪組,使之産生(sh不物ēng)高扭力的輸出,齒輪組的變速比愈大,伺服馬達見她的輸出扭力也(yě)愈大,也(yě)就(jiù)是說(shuō)越能不做(néng)承受更大的 重量,但(dàn)轉動的速度也(yě聽可)愈低(dī)。


小型伺服馬達内部結構


   小型伺服馬達的工作(zuò)原理(lǐ) 一(y中快ī)個(gè)微型伺服馬達是一(yī)個(gè)輛吧典型閉環反饋系統,其原理(lǐ)可由下(xià)圖表示: 日但減速齒輪組由馬達驅動,其終端(輸出端)帶動一(yī)湖相個(gè)線性的比例電位器(qì)作(zuò)位置檢測,該電位器(qì到生)把轉角坐标轉換為(wèi)一(yī)比例電壓公畫反饋給控制線路(lù)闆,控制線路(lù)闆将山筆其與輸入的控制脈沖信号比較,産生(shēng)糾正家公脈沖,并驅動馬達正向或反向地轉動,使齒輪組的輸出位議場置與期望值相符,令糾正脈沖趨 于為(wèi)0,從而達到使伺服馬達精确鐘都定位的目的。 



    如(rú)何控制伺服馬姐厭達 标準的微型伺服馬達有三條控制線,分(fēn)别為(wè輛知i):電源、地及控制。電源線與地線用于提供内部的直流馬黑信達及控制線路(lù)所需的能(néng)源,電壓通常介于4V—資商6V之間(jiān),該電源應盡可能(néng)與處理(lǐ)系民這統的電源

隔離(因為(wèi)伺服馬達會産生(shēng)噪音(數哥yīn))。甚至小伺服馬達在重負載時(shí)也船用(yě)會拉低(dī)放(fàng)大器(qì)術姐的電壓,所以整 個(gè)系統的電源供應的比例必須合理兒場(lǐ)。 輸入一(yī)個(gè)周期性的正向脈沖中黃信号,這(zhè)個(gè)周期性脈沖信号的高電平時(著秒shí)間(jiān)通常在1ms—2ms之路空間(jiān),而低(dī)電平時(shí)間(ji費銀ān)應在5ms到20ms之間(jiān),并不很嚴格,北爸下(xià)表表示出一(yī)個(gè)典型的20ms周期性脈沖 的車但正脈沖寬度與微型伺服馬達的輸出臂位置的關(微鄉guān)系: 在參照上(shàng)表設計控制媽路脈沖寬度時(shí)應注意以下(xià)的注意事看大(shì)項。



    伺服馬達的電源引線 電源飛村引線有三條,如(rú)圖中所示。伺服馬達三條線中下如紅(hóng)色的線是控制線,接到控制芯片上(shà業到ng)。中間(jiān)的 是SERVO工作(zuò)電源線,一(樹雨yī)般工作(zuò)電源是5V。第三條是地線。

    伺服馬達的運動速度 伺服馬達討月的瞬時(shí)運動速度是由其内部的直流馬達和變速齒輪組的配見風合決定的,在恒定的電壓驅動下(xià),其數值。但(dàn)其平均運動速度可通銀熱過分(fēn)段停頓的控制方式來(lái)改變,例如(好跳rú),我們可把動作(zuò)幅度為(wèi)90º的轉動細分和相(fēn)為(wèi)128個(gè)停頓點,通過控制每個要醫(gè)停頓點的時(shí)間(jiān)長短來(lái空姐)實現(xiàn)0º—90º變化(huà)哥日的 平均速度。對于多數伺服馬達來(lái)說(shuō),速刀子度的單位由“度數/秒(miǎo)”來(lái)決定。

    使用伺服馬達的注意事(shì)項 l 除大跳非你使用的是數碼式的伺服馬達,否則以上(shàng)的伺服馬達兵地輸出臂位置隻是一(yī)個(gè)不準确的大約 數。 l 普通的從農模拟微型伺服馬達不是一(yī)個(gè)裡放精确的定位器(qì)件,即使是使用同一(yī)品牌型号的微型伺服馬達

産品,他們之間(jiān)的差别也(yě)是非常大的子去,在同一(yī)脈沖驅動時(shí),不同的伺答街服馬達存在±10º的偏差也(yě) 是正常的。 l 正因上(s又金hàng)述的原因,不推薦使用小于1ms及大于2ms的脈沖作(zuò們但)為(wèi)驅動信号,實際上(shàng),伺服馬達的最很商初設計表也(yě)隻是在±45º的範圍。而且,超出此範圍時(技答shí),脈沖寬度轉動角度之間(jiān)的線性關(guān)系 工鐵也(yě)會變差。 l 要特别注意,絕不可加載讓伺明有服馬達輸出位置超過±90º的脈沖信号,否則會損睡計壞伺服馬達的輸 出限位機構或齒輪組等機械聽中部件。 l 由于伺服馬達的輸出位置角度與亮科控制信号脈沖寬度沒有明顯統一(yī)的标準,而且其行程的總量對于不體員同的廠家來(lái)說(shuō)也(yě)有很大差别務會,所以控制軟件必須具備有依據不同伺服馬達進行單獨市理設置的功 能(néng)。

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