伺服电机技术有助于提高生产率

伺服驱动控制:计算能力的提高推动了伺服电机技术的发展。基于pc的控制器(尤其是多核pc)中的快速处理器可以在处理机器控制逻辑时更新多个伺服控制循环。

通过加里Kirckof 2013年1月18日

计算能力的巨大提升可能是伺服电机技术最重要的贡献。基于pc的控制器(尤其是多核pc)中的快速处理器使得在处理机器控制逻辑的同时更新多个伺服控制循环成为可能。以使用多个伺服电机的机器人机构为例;只需要对末端执行器的运动路径进行编程,而不需要处理每个单独电机的运动。这种抽象允许更快的开发和更有创意的机器人实现。这些基于pc的控制器的开放架构与智能软件相结合,提供了标准化的编程工具。这些工具有助于更容易地实现控制例程,并通过软件库提供高级预编程例程。

网络的进步使伺服电机更好地协调它们的活动成为可能。例如,EtherCAT网络及其分布式时钟技术提供了苛刻的机器人和CNC应用所需的严格控制。EtherCAT可以通过一个标准连接对系统中的所有组件进行安装和测试,从而无需分别插入每个驱动器。

伺服电机技术的最新进展也大大降低了拥有成本。使用单电缆技术(OCT)的伺服电机将编码器信号与电源线结合起来,以消除电机和驱动器之间的两条电缆中的一条。在典型的安装中,电缆约占硬件成本的10%。当考虑到安装和其他间接成本时,OCT的潜在节省会增加。

一些电机的进步加在一起增加了电机的峰值扭矩和连续扭矩输出。峰值转矩是电机在短时间内所能提供的转矩量;连续转矩是指电机可以一直输出的转矩量。连续转矩额定值还反映了当总转矩剖面随着时间的推移被利用时,电机可以提供的转矩量,通常称为电机的占空比。更小的封装中有更大的扭矩本身就能显著降低成本,但当你考虑扭矩比时,可以使用更小的伺服电机。

在典型的应用中,加速机械系统所需的扭矩比克服摩擦所需的扭矩大几个数量级。这通常会导致低,连续的扭矩要求,因为电机不是不断加速。伺服电机的峰值和连续扭矩比在3左右,而其他的可以接近7。

Gary Kirckof是倍福自动化公司的应用工程师经理。由CFE Media内容经理马克·t·霍斯克编辑,控制工程而且设备工程mhoske@cfemedia.com

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