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伺服电机转矩模式和速度模式有什么区别(LDY)
2021年3月6日

伺服电机转矩模式和速度模式有什么区别?

当应用场景需要精确的控制位置、速度及扭矩(或两者结合)时,一般使用伺服电机系统。根据所控制的参数,伺服电机系统可以在转矩模式、速度模式或位置模式下运行。每种模式都需要控制回路,这些回路受到伺服驱动器和控制器监测控制并向电机发出命令,来实现所需的性能。

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伺服电机控制–转矩模式

 

在转矩模式下,电流环路控制电机,转矩与电流成正比,因此伺服系统的控制器会从驱动器中获得实际电机的电流,并以此来确定实际电机转矩。

 

然后,它将实际转矩值与所需转矩进行比较,并实时调整电机的电流以实现所需转矩。

 

电机产生的扭矩大小取决于其接收的电流大小。转矩决定了电机的加速度,该加速度会影响速度和位置。因此,伺服系统的电流控制回路是必要的。

 

电流控制回路通常使用PI(比例积分)控制器进行调节,电流回路参数通常由制造商设置。

 

应用

 

需要转矩模式控制的应用范围很广,从卷绕(必须在卷绕时在材料网上保持恒定的张力)到注塑成型(必须在模具上施加恒定的夹紧力)。

 

伺服电机控制–速度模式

 

当应用场景要求电机在变化的负载下保持设定的速度时,这将用到速度模式。

在速度模式下,电机速度由发送到电机的电压控制。但是要改变电机的速度(加速或减速)需要增加或减小电机转矩,因此在速度模式下也需要电流控制回路。

 

当使用多个控制回路时,电流控制是最内部的回路,而速度控制回路则“围绕”电流回路添加。

使用位置控制环时,将其添加到速度环周围,形成最外层的环。

 

按照从内到外的回路调整,因此先调整电流环,然后调整速度控制环,再调整位置控制环。

 

许多****伺服控制器可以“动态”的在控制模式之间切换,例如,在系统运行时不会从速度模式切换到转矩模式,不会出现不稳定或中断的情况。

 

上面提到的速度控制环是从编码器中获取速度信息,以确定实际和指令速度之间的误差,并通过该误差确定电机需要哪些电流(转矩)来校正速度误差。

 

速度控制回路通常是PI控制器,在速度模式下运行的伺服系统有时会包含可平滑加速或减速的参数,以最大程度地减小误差的影响。

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应用

使用速度模式的应用示例包括输送机跟踪、分配和机械加工过程(例如研磨或抛光),在这些过程中,电机负载有所变化,但在整个过程中都需要保持速度。

 

 

当应用场景要求三个控制循环时,伺服系统也可以在位置模式下运行,从而允许电机将负载移动到相对于起始位置或基于****位置的精确位置。

为了在伺服控制中实现位置模式,通常需要三个控制环:扭矩、速度和位置。这是因为必须监测电机的速度以确定其位置,并且必须监测转矩以确定电机需要多少电流才能达到指令位置,而不会出现下冲或过冲。位置控制回路使用PI或PID(比例积分微分)控制器。

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联系人:15801399809  李工

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