Pikap24.ru

Автомобильный журнал
0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Энкодер из шагового двигателя схема

Подключение энкодера к частотному преобразователю

В станках, кранах, лифтовых приводах, промышленных роботизированных системах требуется очень точное позиционирование вала и регулирование частоты его вращения. Использование частотных преобразователей с векторным управлением с обратной связью по скорости позволяет решить эту задачу.

Для претенциозного регулирования скорости и позиционирования вала двигателя в состав электропривода включаются энкодеры. Использование частотно-регулируемого привода с датчиками скорости и положения позволяет заменить дорогостоящие сервоприводы.

Основные принципы работы PID контроллера (регулятора)

Как мы уже выяснили, PID (ПИД) состоит из таких понятий как пропорциональный, интегральный, дифференциальный. Допустим, нам необходимо создать машину которая бы останавливалась бы строго в заданном месте. Без использования PID контроллера реализовать такой алгоритм действия машины достаточно сложно вследствие наличия у любого движущегося тела момента инерции.

Более подробно о том, что такое PID контроллер (регулятор) и как он работает, вы можете прочитать в Википедии. Но как применить принципы работы PID контроллера в микроконтроллере? Этой информации в Википедии уже нет.

Основные принципы работы PID контроллера показаны на следующей картинке. Рассмотрим кратко основные составляющие этого процесса.

PID контроллер получил такое название из-за принципов обработки сигналов ошибки, которые возникают в управляемом им процессе. На представленном рисунке вы можете увидеть, в пропорциональной части регулятора ошибка (сигнал ошибки) умножается на константу Kp. В интегральной части ошибка умножается на константу Ki и затем интегрируется, а в дифференциальной части ошибка умножается на константу Kd, а затем дифференцируется. После всего этого все эти три значения суммируются чтобы сформировать выходное значение регулятора. В PID контроллере параметры Kp, Kd и Ki называются коэффициентами усиления. Также они называются P, I и D параметрами регулятора. Эти коэффициенты настраиваются индивидуально, чтобы обеспечить выполнение заданного набора требований к системе, например, насколько чувствительной или устойчивой она должна быть. Рассмотрим каждый из этих параметров более подробно.

Читать еще:  Включение вентилятора при холодном двигателе

P-параметр (пропорциональный)

Допустим, ошибка в системе изменяется во времени, как показано красной линией на представленном рисунке. В пропорциональном контроллере эта ошибка умножается на коэффициент усиления Kp. То есть если ошибка большая, то и значение ошибки на выходе контроллера будет большим, если ошибка равна 0, то и на выходе будет 0, если ошибка отрицательная – на выходе также будет отрицательное значение.

I-параметр (интегральный)

В интегральном контроллере происходит суммирование всех значений ошибки, при этом полученная сумма умножается на константу Ki. В подобном контроллере легко видеть, что результатом интегрирования является область лежащая под кривой: на представленном рисунке эта кривая показана синим цветом для положительной области и желтым цветом для отрицательной области. В сложных системах интегральный контроллер используется для устранения постоянной ошибки, возникающей при работе системы. При этом неважно насколько мала величина ошибки, все равно суммирование достаточно большого их числа обеспечит достаточное значение на выходе контроллера. На представленном рисунке эта ошибка показана зеленым цветом.

D-параметр (дифференциальный)

Дифференциальный контроллер показывает скорость изменения ошибки. Когда изменение величины ошибки происходит достаточно медленно (как на представленном рисунке), мы в качестве стартовой позиции (то есть кривой, аппроксимирующей это изменение) можем использовать синусоиду. При этом на выходе дифференциального контроллера будет маленькая величина – зеленая линия на представленном рисунке. И чем быстрее будет изменяться ошибка, тем больше будет становиться значение на выходе контроллера.

Значение на выходе PID контроллера является суммой с выхода трех рассмотренных контроллеров. Но необязательно чтобы всегда работали эти три контроллера, при желании любой из этих контроллеров можно выключить из работы, просто приравняв нулю коэффициент усиления в его ветви. К примеру, если мы установим D-параметр в ноль, то мы получим PI контроллер, а если мы установим I-параметр в ноль, то мы получим PD контроллер.

Читать еще:  В чем преимущество синхронного двигателя

www.1cnc.in

  • Опис
  • Відгуки (0)

Шаговый двигатель с энкодером, замкнутого типа NEMA23 57HSE2N-D25 с гибридным серводрайвером HSS57 – 2х фазный двигатель с энкодером, работает плавно с очень низким уровнем шума и нагревания. Главной особенностью двигателя 57HSE2N-D25 есть быстрая реакция и отсутствия “рысканий” (неравномерной работы). Шаговые двигатели с энкодером работают без потери шагов по сравнению с обычными шаговыми двигателями не замкнутого типа. Он идеально подходит для использования механизмов с ременным приводом либо механизмов низкой жесткости. Максимальная эффективная работа двигателя с энкодером обеспечивается совместным использованием с гибридными серводрайвером HSS57. Двигатель также можно подключать к обычному драйверу, без подключения энкодера, в этом случае он будет работать без точного контроля положения ротора. Шаговые двигатели с энкодером широко применяются для станков с ЧПУ, гравировальных станках, лазерной резке, маркировочных машинах, специальных промышленных швейных машинах, монтажное оборудование и так далее.

Особенности:

-Количество фаз: 2

-Диаметр вала: 8 мм

-Макс. скорость: 2000 об./мин.

-Номинальная скорость: 1000 об./мин.

-Максимально крутящий момент: 2 N.m

-Угол шага 1,8 ° (точность: ± 5%)

– Погрешность сопротивления: ± 10%

– Максимальная температура 80ºС

– Рабочий диапазон температур от -20ºС до +50ºС

– Диэлектрическая стойкость 500VAC в одну минуту

– Радиальное биение вала 0,02 мм (при нагрузке 450 г)

– Осевое биение вала 0,08 мм (при нагрузке 450 г)

-Разрешение энкодера: 1000 PRR

– Длина мотора: 76 мм

Комплект поставки: шаговый двигатель с энкодером 57HSE2N-D25, драйвер HSS57, провод длиной 2,6м

Размеры:

Драйвер шагового двигателя HSS57 с энкодером– 2-х фазный драйвер для управления шагового двигателя с энкодером. Драйвер обеспечивает стабильную и точную работу двигателя без потери шагов. Драйвер разработанный на 32-битной технологии DSP, поддерживает управления сигналами PUL/DIR (CP/CW).

Быстрая реакция и отсутствие «рысканий» делают серию драйверов идеальным вариантом для приложений которые требуют быстрого передвижения на короткие расстояния и где «рыскания» (неравномерная робота) были бы нежелательными (например в механизмах с ременным приводом либо механизмы низкой жесткости, где при остановке ШД необходима малая вибрация).

Читать еще:  Что такое карданные двигатели

Закрытая система позиционирования более усовершенствована и является хорошей заменой открытой системы. Широко применяется на гравировальных станках, специальных примышленных швейных машинах, маркировочных машинах, оборудование для сборки, станках с ЧПУ и другие.

– Драйвер HSS57 подходит для NEMA 23, 24 (с крутящим моментом 2.2N.m – 3N.m) замкнутого цикла шагового двигателя;

– Исключена возможность потери шагов;

– Обеспечивает плавную работу двигателя, низкую вибрацию, гарантирует высокие динамические характеристики при ускорении и торможении двигателя;

– Отсутствие вибрации при изменении от нулевой до максимальной скорости;

– Наличие автоматической регулировки тока в зависимости от нагрузки;

– Уменьшение крутящего момента при увеличении скорости значительно ниже, чем у обычного ШД;

– Частота до 200 кГц;

– Микрошаг 16, максимум 51200 импульсов/об ;

– Максимальный ток – 6А;

– Разрешение энкодера: 1000 PRR

– Сопротивление изоляции : > = 500MΩ;

– Рабочая температура: 0

-Рабочая влажность 40

– Способ охлаждение: естественный или радиатор;

Настройка микрошага:

SW2: Настройка направления поворота: вкл. (on) = CW, выкл. (off) = CCW

SW3, SW4, SW5, SW6: установка микрошага

Обратите внимание: Неправильно подключены провода энкодера могут привести к повреждению драйвера или энкодера.

Статус индикаторов:

PWR: индикатор питания: Когда питание включено, светится зеленым.

ALM: индикатор тревоги: Если красный свет мигает один раз в течение 3 секунд, это означает, перегрузки по току или короткого замыкания; Если красный свет мигает два раза в течение 3-х секунд, это означает перегрузки напряжения; если красный свет мигает три раза в течение 3-х секунд, это означает, ультра разницу или отключен энкодер датчик.

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
ВсеИнструменты
Adblock
detector