如何配置合适的音圈电机音圈马达驱动控制?

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如何配置合适的音圈电机音圈马达驱动控制?

返回列表 来源:同茂电机官网 浏览:- 发布日期:2020-03-24 10:01:44【

如何配置合适的音圈电机音圈马达驱动控制?

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音圈电机是一种将电信号转换成直线位移的直流伺服电机.它基于安培力原理,即通电线圈放在磁场中产生力,力的大小与施加在线圈上的电流成正比。音圈电机在理论上有无限分辨率、无滞后、高响应、高加速度、高速度、体积小且力特性好、控制方便等一系列优点,使它更适用于要求高加速度、高频激励、快速和高精度定位的控制系统中

同茂电机来说,我们习惯选择美国COPLEY驱动器来驱动音圈电机平台;1,性价比高;2,功能强大;3,多年实际应用经验,能及时处理异常;当然瑞士Infranor 、以色列Servotronix 也都是性能突出的音圈电机驱动器;

Copley驱动器为广泛的工业应用提供了高性能的运动控制方案,其中包括半导体,医疗器械,自动化装配线,光伏,航空和包装等行业。

控制模式:位置, 速度, 力矩;采用基于现场的转矩、速度和位置控制,可实现优化的动态性能和循环时间,其中结合了加速前向进给和加速度受限的缓冲。

可选控制方式多样化包括:通过现场总线、脉冲/方向或数字/模拟输入,或集成到现有的控制设计;还可采用单机运行方式。

:驱动器参数化快速且方便,并可以使用免费的软件快速编程;

主编码器反馈:数字增量编码器数字;霍尔模拟 sin/cos 编码器 [-S 选项]; Resolver [-R 选项] ;辅助编码器 / 编码器

输出;I/O - 数字;

ACJ系列是一款直流小功率音圈电机驱动器,支持CANopenDeviceNet通讯,兼容市面上的增量式的光电编码器,对旋变提供14位的分辨率,同时也能接受模拟编码器的信号

Xenus系列(CANopen驱动器)为工业标准型CANopen大功率音圈电机驱动。两线交流提供6KW的电源,24V直流作为开关电源,提供了操作的灵活性。内部自带Indexer控制功能、PVTS曲线功能,可自动调节PID参数,自动调相。反馈可匹配标准的增量编码器,旋变,Sin/Cos模拟编码器。

CopleyPLUS版本又增加了EtherCAT功能并提供了更多版本的反馈接口选项。PLUS版本驱动器还提高了A/D转换的分辨率,以适合更快更好的电流控制。

音圈电机组成的伺服系统中,控制目标是运动机构的位置。由于执行结构和受控对象.惯性的存在简单地将目标值(平台预期位置)减去反馈回来的被控量(平台实际位置)而形成的误差信息作为控制信号驱动执行机构,往往很难使伺服系统的稳定性快速性和准确性达到要求,因此必须通过校正来改善伺服性能。所以引人PID校正网络来改善平台的运动性能,利用积分环节对稳定性进行改善,微分环节对动态性能进行改善,同时减小系统的控制误差,我们可以采用PMAC的控制器来达到高精度应用,在细胞分析应用上,点到点低速,我们采用光栅编码器10nm,一体式模组加工,重复定位精度可达0.1um,定位精度可达0.4um;这其中PMAC音圈电机控制器功不可没;

PMAC音圈电机控制器主要有以下特点。

(1)适应多种硬件操作平台。PMAC可以在IBM及其兼容机上运行,开发环境可以是98NTWins2000XP,而且可以选择PCVMEPCI等不同的总线形式。底层控制程序针对PMAC,使得控制软件可以在不同的硬件平台上使用。

(2)强大的伺服控制能力。一般来说,伺服能力过去经常用每小时完成的操作或者生产的合格零件数来衡量。但是,随着近年来机械生产效率的提高及全自动化的要求,对于产品质量的要求大大提高了,几乎超越了对生产率的要求,因而很难用单项指标来衡量系统的伺服控制能力。

(3)反馈与控制。由PMAC构成的数控体系,实现了通过在电机和负载上都使用传感器从而同时获得高精度和高稳定性完美结合。这一点的实现主要得益于其体系结构的两个特点:一是采用了PIDNorch滤波器的组合。二是自适应技术的运用,在反馈环中的许多增益值都具有根据系统的具体配置状况来自动调节的特点。这一反馈结构具有极强的灵活性,可以使数控系统在电机与负载耦合不太理想的情况下保持较高的数控伺服稳定性。

(4)插补与位置控制功能。在完成插补前,对零件程序进行译码、、坐标位移计算、进给速度处理等的预处理,然后将数据送给轨迹生成器进行插补计算,给定各坐标轴一系列的命令位置值。借助于DSP的计算功能增强了PMAC的解算能力。DSP可以对常量、变量进行算术运算、逻辑运算以及超越运算,可以避免主机在进行这些操作时所造成的计算延迟和通信延迟。因此PMAC具有高速的处理能力、在运行中精确而平滑地计算三维位置和大的输入带宽等优良的伺服控制器能力。PMAC运动控制器可以进行直线与圆弧插补。位置控制功能主要是对坐标位置给定值与由位置检测器测到的实际位置值进行比较并获得偏差、进行自动加减速、回基准点、对伺服滞后量的监视与漂移补偿,最后得到速度控制的模拟电压以驱动电机。

(5)强大的变量和内存管理能力以及绝大部分地址的开放。当指定一个地址时,必须指出使用哪一半内存(XY),还是作为一个48位字来使用。如果使用了附件DPRAM,则DPRAM将被映射进PMAC内存空间的固定位置。PMAC卡与DPRAM配合可以获得更多的功能和灵活性。利用DPRAM可以实现PMACPIC进行快速的数据和命令通信,在向PMAC写数据时通常用于在实时状态下快速的位置数据和程序信息的重复下载,在从PMAC读数据时通常用于重复快速地获得状态信息,包括电机状态、位置、速度、跟随误差等数据不断地更新并被PLC程序或PMAC自动写入DPRAMPC机能实时从DPRAM发送或获取数据,从而快速完成通信。

(6)伺服系统的匹配。PMAC具有扩展的、模拟的和数字的输入输出能力,通过设置相应的参数和接口卡,就可以控制步进、交/直流伺服、音圈电机、直线电机,液压伺服等各类电机。

(7)可以接受各类反馈。PMACDSP与受控轴之间的接口是通过被称为DSPGATE的特殊门阵列ICS来实现的。每一个DSPGATE控制四路编码器输入和四个模拟输出通道,PMAC可直接接受05V的增量式A/B正交编码器信号,单端和差动输入都可以。同时,使用合适的附件,它还能够接受旋转变压器、绝对编码器、模拟量或者磁致伸缩线性位移传感器等的反馈。PMAC运动控制器高度的数据结构灵活性允许用户为任一电机通道分配任一反馈编码通道。

(8)PC通信。PMAC可通过串行端口、总线端口和双端口RAM方式实现与上位机的通信。PMAC接受器可以接收来自于RS-422信号,但噪声容限则趋向最低。PMAC可以随时与主机通信,甚至在一个运动序列中间也可以通信;PMAC将命令放入一个程序缓冲区在一个任务优先级程序控制下执行,提供数据以响应主机,如果命令是非法的,它将会向主机报错。

(9)内装软件化的。PLC程序用于执行监视模拟和数字输入,设置输出,发送信息,监视运动参数,改变增益以及开始和停止运动等与运动不同步的操作。PMAC在处理器时间允许的情况下尽可能快地连续扫描它们的操作,最多可扩展到1024点。

(10)安全性。一个高性能的不仅要求强大的伺服控制能力,其安全性也具有十分重要的地位。安全性包括两个方面:一是系统调试时在极限状态过程中所表现的稳定性,这一点关系到调试人员的安全;二是系统在日常运行过程中所表现的系统损坏以及危及工作者安全的稳定性,这主要是指系统保持性能。PMAC所组成的数控系统的安全性是通过几个极限状态的限制来完成的。

在用音圈电机平台模组解决高速高精密应用它是一个系统问题,需要根据实际应用需求来规划硬件软件,单机运行还是流水线式集中控制,解决方案完全不一样;