由于自动化程度的提高、更严格的能效标准以及伺服系统技术的进步,伺服电机与编码器相结合被广泛使用并预计将越来越受欢迎。随着伺服电机市场的竞争日益激烈,OEM要求以合理的价格提供小尺寸、可靠的伺服电机编码器

什么是伺服电机?

伺服电机(又名伺服电机)是用于伺服机构的电动机,伺服机构是一种采用闭环控制电路使机械运动自动化的设备。除伺服电机外,伺服机构的其他组件是伺服放大器(驱动器)、编码器和控制器。伺服机构以高精度移动机器零件,并用于非常广泛的工业应用,例如CNC机床、天线旋转器、传送带和自动导引车。

伺服电机编码器如何在伺服电机上使用

伺服电机编码器监测运作机械零部件的旋转角度、速率和行进距离,并把具体位置信息反馈发送给控制器。控制器向驱动器发送电信号,驱动器将信号放大并转换为伺服电机。伺服电机旋转输出轴以产生正确的扭矩和速率以达到指令具体位置。

伺服电机编码器机构图

具有闭环信息反馈的基本伺服机构图

伺服电机需要编码器吗?

与与控制器的脉冲信号输出同步运作的步进电机不一样,伺服机构需要具体位置信息反馈来开展换向和速度控制,并补偿电机或负载的中断。伺服电机不一定需要编码器。伺服电机还可以使用电位计、旋转变压器或霍尔效应传感器作为信息反馈传感器,一般而言可靠性和精度较低。伺服机构的最佳传感器取决于预期应用的细节。

选择合适的伺服电机编码器

1、直线或旋转

线性编码器用于沿直线跟踪运作,如在激光扫描仪或定长切割机中。旋转编码器(又名轴编码器)用于旋转运动,例如在机械臂、铣床或飞行模拟器中。

2、增量式或绝对值

绝对值编码器采用独特的代码位跟踪每个旋转点的具体位置。因为绝对编码器可以在没有归位的情况下报告准确的具体位置,所以它们被用于手术机器人和其他可能出现重新归位问题的应用中。

增量式编码器通过采用参考点来跟踪具体位置,这意味着它们需要移动来报告角具体位置的变化。增量式伺服电机编码器具有高度可定制性,可用于许多不一样的运动控制应用,其中启动时重新归位不是问题。

3、实心或空心轴

实心轴编码器的杆需要采用安装使用法兰和联轴器与伺服电机执行器尺寸的宽度和长度相符合。一般而言,实心轴编码器比空心轴编码器大,一般而言用于带有测量轮的应用,例如传送带。空心轴编码器可以直接安装使用在伺服电机上。在其结构中采用一体式轴承的空心轴编码器将采用弹簧系绳,使其更耐冲击和振动。无轴承空心轴编码器可以直接安装使用在电机框架上。空心轴编码器是动态电机控制应用的理想选择。

4、电气要求

增量编码器采用输出驱动器将数字信号发送给读出设备。输出驱动器的选择应基于控制器和驱动器的电压要求。没有足够的电压,信号就无法通过网络传输。艾迪科编码器提供多种电气配置和多种换向选项。

伺服电机编码器

伺服电机编码器分辨率

增量编码器以PPR(每转脉冲数)测量分辨率,其中脉冲是最小的测量段。分辨率(即行数)越高,监控具体位置变化的粒度级别就越高。高分辨率伺服电机编码器允许控制器或驱动器执行更快、更准确的速率调节。选择最佳的伺服电机编码器分辨率需要平衡更高的颗粒度与频率和应用限制。与编码器连接的电子设备的最大输入频率将限制编码器的速率。例如,如果您有一个6000RPM的应用程序并希望采用5000线数编码器,则频率响应将为500kHz。如果接口电子设备的频率限制为200kHz,则该组合将不起作用。即使采用高分辨率编码器,如果应用具有较大的惯性负载,系统性能也会受到电机响应命令能力的限制。与其寻找具有最高分辨率的编码器,更好的方法是为特定应用选择具有分辨率、精度和可重复性的理想组合的编码器。

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