0
  • 聊天消息
  • 系统消息
  • 评论与回复
登录后你可以
  • 下载海量资料
  • 学习在线课程
  • 观看技术视频
  • 写文章/发帖/加入社区
创作中心

完善资料让更多小伙伴认识你,还能领取20积分哦,立即完善>

3天内不再提示

如何实现高转矩伺服电机的应用设计

电子设计 来源:电子工程网 作者:电子工程网 2021-03-26 14:04 次阅读

有时用市场上现成的高转矩伺服电机比建造更方便。设计这种伺服电机用于无线电控制应用,如为了得到中心位置希望脉冲为1.5ms宽。除去已有电路并用一个简单的线性电压控制替代是可能的;然而,选择“不破坏它”而用一个外部脉冲产生器替代。此结果是比预期的更错综复杂。

这些伺服电机的特性是它们要消耗大电流,除非处于“闲置”模式,即用输入脉冲选通低态。在本文特定应用中,是激励一个时序变速箱,1A的“非闲置”电流将不需要消耗12V电池。一个比较好的办法是只在需要变速时唤醒伺服电机。

如何实现高转矩伺服电机的应用设计

可惜,简单地选通关断脉冲这种方法不是工作地很好,伺服电机的内部电路在最后脉冲之间势必会使轴端偏离中心位置,也许低占空比脉冲对保持伺服电机半唤醒是必须的。虽然情况如此,存在的噪声危险会造成偶然的开关转换。由于变速箱在每次变速之后需要操纵杆来返回中心位置,所以可靠的点火方法是关键,而最好的方案是在每次变速和返回之后完全禁止伺服电机,通过P沟道MOSFET理Q1去除其电源(见图1)。这种方案的另一个好处是能保持静态电流小于10mA。方向盘上变速开关激励的一对微开关具有信号滤波,并借助R1、C1、R2、C2和NAND门N1去抖动,N1之后是单稳N2。它们每次产生一个625ms宽的脉冲,此脉冲至少对600欠载的伺服是足够的。下一个单稳(N3)产生一个较长的脉冲(大约1.25S宽)。伺服电机可惜,简单地选通关断脉冲这种方法不是工作地很好,伺服电机的内部电路在最后脉冲之间势必会使轴端偏离中心位置,也许低占空比脉冲对保持伺服电机半唤醒是必须的。虽然情况如此,存在的噪声危险会造成偶然的开关转换。由于变速箱在每次变速之后需要操纵杆来返回中心位置,所以可靠的点火方法是关键,而最好的方案是在每次变速和返回之后完全禁止伺服电机,通过P沟道MOSFET理Q1去除其电源(见图1)。这种方案的另一个好处是能保持静态电流小于10mA。方向盘上变速开关激励的一对微开关具有信号滤波,并借助R1、C1、R2、C2和NAND门N1去抖动,N1之后是单稳N2。它们每次产生一个625ms宽的脉冲,此脉冲至少对600欠载的伺服是足够的。下一个单稳(N3)产生一个较长的脉冲(大约1.25S宽)。伺服电机在整个周期处于激励,因此,有625ms时间使其返回到中心位置。注意,脉冲以及加到伺服电机的电源选通开和关。

脉冲本身来自由双运放N5等构成的产生器—调制器。其中N5a是方波产生器(频率200Hz),能保证在首次上电时能启动。其输出由R17、R18、C14变换为良好的三角波。N5b做为比较器,其参考电平由R19、R20设置。电容器C15做为滤波器,用于防止伺服电机干扰电路所引起的噪声。对于变速杆中心位置,由R19、R20确定1.5ms脉宽,但对于变速杆“向下”脉宽2.2ms和“向上”脉宽0.8ms,电阻器R21、R20可使参考电平向上或向下移动,得到所希望的脉宽调制。

由于伺服电机需要+6V电源,(能提供至少2A峰值冲击电流),所以需要相当大的稳压器,在此选用KA317T(N6),还包括低阻抗电容器C17。数字部分采用HCT器件,所以Vd轨由D5降到大约5.4V。保护器件F1Z1以及二极管D6、D7防止电池反向连接时的意外事故。

此电路也可用于工业和按比例缩小的应用中。若采用更小的伺服电机和不关注无功电流,则可简化电路,甚至简化到只用产生器—调制器。简单的“down”和“up”命令可直接从微开关引到R21、R22,去掉逻辑和单稳电路。另外可能性是在0V/6V轨之间连接一个控制杆电位器,并通过限制电阻器(大于200K)连接电位器游标到C15。用R20可以微调脉宽。

责任编辑:gt

声明:本文内容及配图由入驻作者撰写或者入驻合作网站授权转载。文章观点仅代表作者本人,不代表电子发烧友网立场。文章及其配图仅供工程师学习之用,如有内容侵权或者其他违规问题,请联系本站处理。 举报投诉
  • 伺服电机
    +关注

    关注

    82

    文章

    1827

    浏览量

    56036
  • 无线电
    +关注

    关注

    58

    文章

    2059

    浏览量

    114997
  • 电池
    +关注

    关注

    82

    文章

    9728

    浏览量

    123118
收藏 人收藏

    评论

    相关推荐

    伺服电机选型的标准是看电流还是转矩

    伺服电机选型的标准是看电流还是转矩? 现有一台伺服电机:I0=10A,M0=9NM,Nn=3000rpm. 如果将其改为西门子1FK7
    发表于 12-25 06:06

    伺服电机速度、位置、转矩控制的比较

    装置安装机床本体上,直接反馈机床的位移量到控制器。后二者,就位置控制而言指令信号形式多为模拟量电压。控制模式种类伺服放大器三种控制方式1 转矩控制: 通过外部模拟量的输入或直接的地址的赋值来设定电机
    发表于 10-11 10:29

    请问如何实现PMSM的转矩控制

    请问如何实现PMSM的转矩控制呢,目前我使用的片子是28035,用这个片子做伺服驱动器,请问有没有什么库函数、代码或者算法来实现电机的输出
    发表于 12-20 14:08

    三菱伺服电机有哪3种转矩控制模式

    三菱伺服电机有哪3种转矩控制模式?三菱伺服电机转矩控制模式有哪三种? 在三菱
    发表于 06-28 08:15

    三菱伺服电机转矩模式怎么设置?

    三菱伺服电机转矩模式怎么设置?
    发表于 09-30 08:08

    伺服电机转矩控制模式有何作用

    伺服电机转矩控制模式是什么意思?伺服电机转矩控制模式有何作用?
    发表于 10-08 07:06

    伺服电机系统控制中的转矩模式和速度模式介绍

    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。  伺服电机控制–转矩模式  在转矩
    发表于 03-10 10:03

    伺服电机的 “堵转转矩”是什么意思?

    请问大侠们,伺服电机的 “堵转转矩”是什么意思,是最大转矩的意思么?我选型的时候是根据 “额定转矩”还是“堵转
    发表于 12-11 07:01

    简单分析日本伺服电机转矩和性能之间的关系

    日本伺服电机转矩和性能的关系 我们都知道当下国内市场工业自动化用到的伺服电机70%左右都是日系伺服
    发表于 06-12 14:58 3152次阅读

    伺服电机 伺服电机工作原理

    伺服电机英文名为Servo motor,是一种在伺服系统中控制机械电子元件的发动机,是补助马达简洁变速电子装置之一。伺服电机可将电压信号转化
    的头像 发表于 07-15 14:57 4.1w次阅读

    伺服电机转矩和什么有关?

    伺服电机泛指各种带有编码器结构,可以进行运动状态反馈的电机系统。我们在进行伺服电机选型时,最关注的无外乎
    的头像 发表于 04-07 07:10 1031次阅读

    交流伺服电机和无刷直流伺服电机的区别

    交流伺服电机的性能要好一些,因为交流伺服是正弦波控制,转矩脉动小;而无刷直流伺服是梯形波控制。但无刷直流
    发表于 04-26 10:27 841次阅读

    电机转矩和转速之间存在什么样的关系?

    我们在选择伺服电机的时候,最关心的参数便是额定转速以及额定转矩。那么,它们之间的关系是怎么的呢?它们之间如何进行换算呢?简单说一下。 先说关系,电机的转速与
    的头像 发表于 05-20 12:55 3853次阅读

    三菱伺服电机转矩极限值怎么调

    三菱伺服电机转矩极限值调节对于实现电机的最佳性能和保护电机的安全运行至关重要。调节
    的头像 发表于 12-28 17:47 762次阅读

    转矩模式下如何控制电机速度 伺服转矩模式的工作原理

    转矩模式下如何控制电机速度 在转矩模式下,控制电机速度的基本原理是将转矩需求转换为相应的电流输出,通过控制
    的头像 发表于 02-21 17:53 495次阅读