伺服停车指令不准确的原因,也绝不是干扰的问题:编码器输出的反馈脉冲波形和频率,因伺服电机的速度不同而不同,反馈脉冲的频率。
编码器反馈脉冲的频率=编码器解析度×伺服电机转速(r/s)
当电机速度高、低变化时,反馈脉冲的频率和波形会发生剧烈的变化,这给反馈脉冲的整形、计数、分倍频带来很大的困难,甚至完全失态。http://xfoyo.cn.alibaba.com
长久以来,很多人找不到伺服控制存在的问题,而把一切归罪于反馈脉冲受到干扰;其实一个方波的周期T由低速到高速变化了上百倍、上千倍,那还是方波吗?加上很多编码器的实际刻线只有三、四百,用分、倍频的电路将其扩大,在伺服速度变化剧烈时,严重失真。
反馈脉冲数的失真绝不是干扰的问题。
步进电机的速度控制是通过输入的脉冲频率快慢实现的。当发生脉冲的频率减小时,步进电机的速度就下降;当频率增加时,速度就加快。还可以通过频率的改变而提高步进电机的速度或位置精度。
步进电机的位置控制是靠给定的脉冲数量控制的。给定一个脉冲,转过一个步距角,当停止的位置确定以后,也就决定了步进电机需要给定的脉冲数。在包装机控制中,给定脉冲数的多少,还与机构的参数有关,例如螺杆的直径等。
在包装机械中,很多情况下需要控制执行机构的运行速度和运行位置,以前都是通过机械或其它方式来完成的,机构复杂、调节不易。改用步进电机后,不仅能使包装机械结构变得简单、调节方便、可靠性增加,而且粗度会得到很大提高。
二、步进电机在物料计量方面的应用
1.粉状物料的计量
螺杆计量是常用的容积式计量方式,它是通过螺杆旋转的圈数多少来达到计量的多少,为了达到计量大小可调和提高计量精度的目的,要求螺杆的转速可调和位置定位准确,使用步进电机可以同时满足这两个方面的要求。
例如粉剂包装机的计量采用了步进电机控制螺杆的转速和转数,不仅简化了机械结构,而且使得控制非常方便。在不过载的情况下,步进电机的转速、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,这与电磁离合器控制的螺杆计量相比,具有明显的精度优势,更加适合于比重变化比较大的物料计量。
步进电机与螺杆采用直接连接的方式,结构简单,维修方便。值得指出的是,如步进电机的过载能力较代,当轻微过载时,就会出现相当大的噪声。因此,在计量工况确定以后,就要选用较大的过载系数,以保证步进电机平衡工作。
2.粘稠体物料的计量
步进电机控制齿轮泵也可以实现精确计量。齿轮泵在输送粘稠体方面得到了广泛的应用,例如糖浆、豆沙、白酒、油料、番茄酱等的输送。目前在对这些物料的计量方面大多使用活塞泵,存在着调整困难、结构复杂、不便维修、功耗大、计量不准等缺点。
齿轮泵计量是靠一对齿轮啮合转动计量的,物料通过齿与齿的空间被强制从进料口送到出料口。动力来自步进电机,步进电机转动的位置及速度由可编程控制器控制,计量精度高于活塞泵的计量精度。