帶你瞭解伺服電機的工作原理及編碼器是如何工作的

近來隨著工業的發展,越來越多的地方要求精確運動。 伺服電機在自動化範疇佔有重要位置,一般用於專案中較準確的速度或位置控制部件的驅動。廣泛應用於CNC,加工中心,刻字機、寫真機、噴塗裝置、醫療儀器及裝置、計算機外設及海量儲存裝置、精密儀器、工業控制系統、辦公自動化、機器人等領域。

帶你瞭解伺服電機的工作原理及編碼器是如何工作的

伺服電動機產生的條件

最初的電動機只是一個簡單的動力裝置,其原理只是通電導線在磁場中受到力的作用。電動機只能運用在對精度要求不高的條件下,且對位置無法精確控制。隨著後面工業的發展,人們對運動的要求越來越高越來越精確。於是伺服電機便應運而生了。 “伺服電機”可以理解為絕對服從控制訊號指揮的電機:在控制訊號發出之前,轉子靜止不動;當控制訊號發出時,轉子立即轉動;當控制訊號消失時,轉子能即時停轉。

伺服電機的工作原理

伺服主要靠脈衝來定位,基本上可以這樣理解,伺服電機接收到1個脈衝,就會旋轉1個脈衝對應的角度,從而實現位移,因為,伺服電機本身具備發出脈衝的功能,所以伺服電機每旋轉一個角度,都會發出對應數量的脈衝,這樣,和伺服電機接受的脈衝形成了呼應,或者叫閉環,如此一來,系統就會知道發了多少脈衝給伺服電機,同時又收了多少脈衝回來,這樣,就能夠很精確的控制電機的轉動,從而實現精確的定位,可以達到0。001mm的精度。

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編碼器的工作原理

伺服電機由伺服驅動器,伺服電機,編碼器三部分構成。其中編碼器是伺服電機的反饋系統。下面我們詳細介紹下編碼器的構成。 如圖所示:輸入軸上裝有玻璃制的編碼圓盤,在圓盤上印有刻度盤。圓盤兩側有一對光源與受光元件。圓盤轉動時,遇到玻璃上透明的地方就會有光透過,受光元件會將光轉為電訊號後就成為脈衝訊號,也就是反饋脈衝。

圓盤上條紋的密度就等於伺服電機的解析度也就是電動機每轉的脈衝數。

條紋的多少也就是圓盤的轉動量。圓盤中還有代表每轉基準(即零點)的條紋叫做零點訊號。轉盤中也有表示轉動方向的條紋。由此可以確定電機的位置,轉動量,轉動方向。

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伺服電機與上位機的工作

根據上位控制器發出的SIG1 SIGN2脈衝方向和PLUS1 PLUS2脈衝數量,進行控制伺服電機的運動。

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