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来源:启泰机械 发布时间:2017-4-21 9:42:00 |
伺服电动缸的全闭环控制与半闭环控制 在机电一体化产品中,常常要求对伺服电动缸的运动速度和位置加以控制,这往往归结为 对驱动机构运动的伺服电动缸进行速度和位置控制。下面,就结合电动缸的控制技术来说明 实际应用中经常遇到的几个基本概念。 位置指令表示要求交流伺服电机驱动的机构所期望达到的位置目标值,位置的实际值由 位移传感器或激光传感器来检测。如果位置检测器能直接检测出运动机构的位置,并把位置 信息反馈到输入端和位置指令进行比较,将其差值进行放大,控制伺服电机转矩,并控制位 置向目标点移动,这样的闭环控制在工程上常称为全闭环控制。如果位置检测器安装在伺服 电机轴上,通过检测电动机袖的角位移,间接地反映出运动机构的实际位置,这种方式构成 的闭环控制,通常称为半闭环控制。 为了在伺服系统中获得高精度的控制品质,能直接检测伺服电动缸活塞杆的实际位 置和实际速度,并作为反馈信息送入到系统的输入端与指令值进行比较。但实际上,在伺服电动缸的前端上安装位置和速度检测器是困难的。另外,连接伺服电机的机械耦合器、变速 机构、旋转轴等是否连接得很好,摩擦阻力的变化等复杂因素,也可能使伺服系统的稳定性 变坏。因此,在实际中,大都在伺服电机轴的非负载侧安装位置和速度检测器,取得反馈信 息.构成半闭环控制。反馈信息检阅点到实际执行机构之间的位置与速度就依靠机械装置本 身的精度来保证了。 对伺服系统来说,判断控制品质的好坏主要有以下三个方面:控制精度:输出量是否控 制在目标值所允许的误差范围内?快速性:输出量是否快速而准确地响应控制命令?响应速 度、服踪控制命令的能力如何?稳定性:伺服系统是否稳定?稳定是控制系统正常工作的前 提。 综合因素,当我们设计伺服电动缸时,也要从多方面角度考虑。这样才能得到的工作效率。
电液推杆与电动推杆、电动执行机构、液压缸、气缸相比,有如下优点: 1 、具有可靠的过载自动保护性能,即使超负荷或运行至行程终点时,电机照样可正常 运转,不会烧毁或损坏其它机件。电动推杆和电动执行机构则无法可比。 2 、电液推杆可以带负荷启动,而电动推杆和电动执行机构很困难。 3 、同一台电液推杆在其额定的推、拉力范围内,其推、拉力可无级调节,因而具有驱 动力范围广,而电动推杆和气缸则无法办到。 4 、在推力和速度相同的情况下,伺服电动缸原理,电液推杆消耗的电能是电动推杆和电动执行机构的一 半。 5 、电液推杆采用全液压传动,动作灵敏,运行平稳,伺服电动缸价格,能有效减缓外来的冲击力,行程 控制准确,气缸、电动推杆和电动执行机构则不能做到。 6 、电液推杆采用机、电、液一体化全封闭结构,工作油路循环于无压的封闭钢筒里, 体积小、不漏油,便于安装维修。在恶劣的环境下不吸尘、不进水、内部不锈蚀,使用寿命 比气缸、电动推杆、电动执行机构长久。 7 、投资小。气缸需建昂贵的空压站,气压管路易泄漏,气压不稳定,噪音高;液压缸 需建液压站,而电液推杆只需接通电源即可使用。 8 、维修方便。在特殊情况下,电液推杆只需更换即可,而液压缸则需先慢慢查明故障 原因,再进行仔细地维修,这就影响了全部工作的正常运行。 1.2 、电液推杆的工作原理及功能 1.2.1 、工作原理: 电液推杆以电动机为动力源,通过电动机正(反)向旋转,使液压油通过双向齿轮泵 输出压力油,经油路集成块,送至工作油缸,实现活塞杆的往复运动。 1.2.2 、主要功能 ( 1 )过载自动保护功能:电液推杆工作时,环保设备电动缸,如活塞杆所受外力超过额定的输出力或活 塞已到终点, 电机仍在转动, 这时油路中油压增高到调定的压力, 溢流阀迅速而准确地溢流,实现过载自动保护。电机虽在转动,但绝不会烧毁。 ( 2 )自锁功能:电液推杆的油路集成块中设计了压力自锁机构,电机停止转动,活塞 杆立即停留在一定的位置上,压力油处于保压状态。 ( 3 )可根据用户要求,精密电动缸,在额定的速度范围内进行无级调节速度。 ( 4 )可根据用户要求,在额定的输出力范围内进行无级调节推、拉力。 ( 5 )可根据用户要求,在额定的行程范围内进行无级调节行程。 1.3 、电液推杆的结构 电液推杆是一种机、电、液一体化的新型柔性传动机构,主要由执行机构(油缸) 、控 制机构(液压控制阀组)和动力源(油泵电机)三大部分组成。 液压控制阀组主要由溢流阀, 吸油单向阀, 调速阀 (用户要求) , 液控单向阀 (液压锁) 等组成。也可根据电液推杆的工作特性,设计不同功能的油路组合阀,满足其工作要求
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