步進(jìn)電機(jī)與Hengstler編碼器的結(jié)合可以在三個(gè)方面帶來(lái)性能的提高。

帶編碼器的步進(jìn)電機(jī)是帶有內(nèi)置編碼器的步進(jìn)電機(jī)，目的在于實(shí)現(xiàn)閉環(huán)反饋控制，避免步進(jìn)電機(jī)失步造成的損失。西安德伍拓主要為大家介紹帶Hengstler編碼器的步進(jìn)電機(jī)的相關(guān)知識(shí)。

步進(jìn)電機(jī)以其分辨率高、定位精確、控制電子器件小、成本低等優(yōu)點(diǎn)在自動(dòng)化領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用。作為一個(gè)開環(huán)系統(tǒng)，傳統(tǒng)的步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)無(wú)需傳感器向控制器反饋信息；然而，步進(jìn)電機(jī)的開環(huán)配置存在挑戰(zhàn)。


步進(jìn)電機(jī)適用于定義明確的負(fù)載、重復(fù)運(yùn)動(dòng)和速度較慢的應(yīng)用，但如果應(yīng)用需要太多扭矩，則可能會(huì)失速。當(dāng)電機(jī)在成功到達(dá)終點(diǎn)后瞬間停止時(shí)，會(huì)發(fā)生失速。由于電機(jī)是開環(huán)的，驅(qū)動(dòng)電機(jī)的驅(qū)動(dòng)器和控制器不知道停止，系統(tǒng)繼續(xù)運(yùn)行，就像電機(jī)成功完成移動(dòng)一樣。通過(guò)在系統(tǒng)中添加編碼器，可以避免步進(jìn)電機(jī)系統(tǒng)的潛在問(wèn)題和其他傳統(tǒng)限制。帶亨士樂編碼器的步進(jìn)電機(jī)更堅(jiān)固，在工業(yè)環(huán)境中性能更好。


使用亨士樂編碼器提高步進(jìn)電機(jī)系統(tǒng)性能的3種方法

將Hengstler編碼器添加到步進(jìn)電機(jī)系統(tǒng)，通過(guò)向驅(qū)動(dòng)器提供反饋，增加了檢測(cè)甚至防止失速的能力。根據(jù)操作員對(duì)控制器的編程方式，編碼器反饋可以驗(yàn)證電機(jī)位置，立即檢測(cè)電機(jī)失速，防止電機(jī)失速，并創(chuàng)建閉環(huán)伺服系統(tǒng)。

1、位置驗(yàn)證：如果超過(guò)極限，步進(jìn)電機(jī)將在到達(dá)終點(diǎn)前失速。此事件通常發(fā)生在發(fā)動(dòng)機(jī)未充分指定用于高循環(huán)應(yīng)用時(shí)。帶有編碼器的步進(jìn)電機(jī)可以在運(yùn)動(dòng)輪廓的末端提供位置反饋，指示步進(jìn)電機(jī)是否在到達(dá)末端位置之前停止?？刂破鲗⒍x實(shí)際電機(jī)位置的亨士樂編碼器計(jì)數(shù)與移動(dòng)結(jié)束時(shí)的目標(biāo)電機(jī)位置進(jìn)行比較，以查看是否存在差異。如果編碼器計(jì)數(shù)與實(shí)際電機(jī)位置不匹配，則計(jì)算并執(zhí)行糾正移動(dòng)或移動(dòng)輪廓。

位置驗(yàn)證使用簡(jiǎn)單的算法，并使用簡(jiǎn)單的控制器或微處理器執(zhí)行；但是，此功能需要等待運(yùn)動(dòng)輪廓完成，然后才能進(jìn)行任何計(jì)算和更正。因此，操作員可能需要等待很長(zhǎng)時(shí)間才能采取糾正措施。位置驗(yàn)證是低周期、低容量應(yīng)用的理想選擇，例如在測(cè)試或?qū)嶒?yàn)室環(huán)境中，或在與周期時(shí)間無(wú)關(guān)的手動(dòng)過(guò)程中。

2、失速檢測(cè)：一旦電機(jī)失速，失速檢測(cè)將通知系統(tǒng)和機(jī)器，消除電機(jī)是否已達(dá)到其目標(biāo)位置的不確定性。失速檢測(cè)是比位置檢查更高級(jí)的功能，它允許控制器連續(xù)比較編碼器計(jì)數(shù)與目標(biāo)電機(jī)位置寄存器，而不僅僅是在移動(dòng)結(jié)束時(shí)。同步在后臺(tái)連續(xù)運(yùn)行。因此，可以在不等待發(fā)動(dòng)機(jī)完成怠速循環(huán)的情況下立即檢測(cè)到失速情況，從而更快地實(shí)施糾正措施。

當(dāng)檢測(cè)到堵塞時(shí)，控制器還可以向更高級(jí)別的PLC、PC或HMI發(fā)出警報(bào)，以避免中斷整個(gè)機(jī)器功能或請(qǐng)求操作員干預(yù)。控制器一旦檢測(cè)到移動(dòng)配置文件中的問(wèn)題，就會(huì)觸發(fā)糾正措施。失速檢測(cè)更適合于對(duì)時(shí)間敏感的應(yīng)用程序或周期時(shí)間很重要的應(yīng)用程序。它是工業(yè)解決方案的較低功能級(jí)別。

3、失速保護(hù)：雖然系統(tǒng)功能大大增強(qiáng)，但失速檢測(cè)并不能從本質(zhì)上改善步進(jìn)電機(jī)的性能，但仍需要操作員執(zhí)行糾正動(dòng)作，并且Aaxis重新參考其初始位置。另一方面，失速預(yù)防動(dòng)態(tài)自動(dòng)調(diào)整運(yùn)動(dòng)輪廓以防止失速，允許電機(jī)以恒定扭矩運(yùn)行，以達(dá)到精確的末端位置而不失速。當(dāng)有足夠的扭矩保持電機(jī)移動(dòng)并消除實(shí)際編碼器計(jì)數(shù)與目標(biāo)電機(jī)位置之間的滯后時(shí)，控制器直觀地調(diào)整電機(jī)速度。通過(guò)這種方式，步進(jìn)電機(jī)繼續(xù)運(yùn)行，盡管速度下降幅度較大。

減速量與電機(jī)可用扭矩和運(yùn)動(dòng)輪廓所需扭矩之間的差值直接相關(guān)。在許多情況下，速度的變化非常小或用戶無(wú)法察覺。當(dāng)電機(jī)完成運(yùn)動(dòng)輪廓并成功到達(dá)目標(biāo)末端位置時(shí)，權(quán)衡是增加總運(yùn)動(dòng)時(shí)間。


可以看到Hengstler編碼器步進(jìn)電機(jī)可以在運(yùn)動(dòng)曲線的末端提供位置反饋，指示步進(jìn)電機(jī)是否會(huì)在到達(dá)末端位置之前停止。控制器將定義實(shí)際電機(jī)位置的編碼器計(jì)數(shù)與移動(dòng)結(jié)束時(shí)的目標(biāo)電機(jī)位置進(jìn)行比較，以查看是否存在差異。

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