5周《机电传动控制》学习笔记
一、伺服电机在机器人领域的应用
首先,为什么机器人主要使用伺服电机呢?书上说步进电机“快速启停,精度高”,那为什么不是步进电机呢?
那么步进电机和伺服电机的区别在于:1、控制精度不同。步进电机的相数和拍数越多,它的精确度就越高,伺服电机取块于自带的编码器,编码器的刻度越多,精度就越高。2、控制方式不同;一个是开环控制,一个是闭环控制。3、低频特性不同;步进电机在低速时易出现低频振动现象,当它工作在低速时一般采用阻尼技术或细分技术来克服低频振动现象,伺服电机运转非常平稳,即使在低速时也不会出现振动现象。交流伺服系统具有共振抑制功能,可涵盖机械的刚性不足,并且系统内部具有频率解析机能(FFT),可检测出机械的共振点便于系统调整。4、矩频特性不同;步进电机的输出力矩会随转速升高而下降,交流伺服电机为恒力矩输出,5、过载能力不同;步进电机一般不具有过载能力,而交流电机具有较强的过载能力。6、运行性能不同;步进电机的控制为开环控制,启动频率过高或负载过大易丢步或堵转的现象,停止时转速过高易出现过冲现象,交流伺服驱动系统为闭环控制,驱动器可直接对电机编码器反馈信号进行采样,内部构成位置环和速度环,一般不会出现步进电机的丢步或过冲的现象,控制性能更为可靠。7、速度响应性能不同;步进电机从静止加速到工作转速需要上百毫秒,而交流伺服系统的加速性能较好,一般只需几毫秒,可用于要求快速启停的控制场合。
综上所述,交流伺服系统在响应性能、稳定性能等方面都优于步进电机,所以功能也相对来说比步进电机多一些,比如说控制方式上分为:速度控制(内部、外部),脉冲控制与扭矩控制。所以伺服电机比步进电机贵出很多。
工业机器人每个关节的伺服电机也是不一样的。
电机用于机器人的关节,要求是要有最大功率质量比和扭矩惯量比、高启动转矩、低惯量和较宽广且平滑的调速范围。特别是像机器人末端执行器(手爪)应采用体积、质量尽可能小的电动机,尤其是要求快速响应时,伺服电动机必须具有较高的可靠性,并且有较大的短时过载能力。
高启动转矩、大转矩、低惯量的交、直流伺服电动机在工业机器人中得到广泛的应用。
工业机器人控制的一般结构为三个闭环控制,即电流环、速度环和位置环。一般情况下,对于交流伺服驱动器,可通过对其内部功能参数进行人工设定而实现位置控制、速度控制、转矩控制等多种功能。
二、根据《电气技术用文件的编制》概括地分类,电气图应包括
·功能性简图 GB/T6988.2-1997 电气技术用文件的编制 第2部分
·接线图和接线表 GB/T6988.3-1997 电气技术用文件的编制 第3部分
·位置文件和安装文件 GB/T6988.4-2002 电气技术用文件的编制 第4部分
具体的分类,应包括:
系统图或框图:用符号或带注释的框,概略表示系统或分系统的基本组成、相互关系及其主要特征的一种简图。
2、电路图:用图形符号并按工作顺序排列,详细表示电路、设备或成套装置的全部组成和连接关系,而不考虑其实际位置的一种简图。目的是便于详细理解作用原理、分析和计算电路特性。
3、功能图:表示理论的或理想的电路而不涉及实现方法的一种图,其用途是提供绘制电路图或其他有关图的依据。
4、逻辑图:主要用二进制逻辑(与、或、异或等)单元图形符号绘制的一种简图,其中只表示功能而不涉及实现方法的逻辑图叫纯逻辑图。
5、功能表图:表示控制系统的作用和状态的一种图。
6、等效电路图:表示理论的或理想的元件(如R、L、C)及其连接关系的一种功能图。
7、程序图:详细表示程序单元和程序片及其互连关系的一种简图。
8、设备元件表:把成套装置、设备和装置中各组成部分和相应数据列成的表格其用途表示各组成部分的名称、型号、规格和数量等。
9、端子功能图:表示功能单元全部外接端子,并用功能图、表图或文字表示其内部功能的一种简图。
10、接线图或接线表:表示成套装置、设备或装置的连接关系,用以进行接线和检查的一种简图或表格。
⑴单元接线图或单元接线表:表示成套装置或设备中一个结构单元内的连接关系的一种接线图或接线表。(结构单元指在各种情况下可独立运行的组件或某种组合体)
⑵互连接线图或互连接线表:表示成套装置或设备的不同单元之间连接关系的一种接图或接线表。(线缆接线图或接线表)
⑶端子接线图或端子接线表:表示成套装置或设备的端子,以及接在端子上的外部接线(必要时包括内部接线)的一种接线图或接线表。
⑷电费配置图或电费配置表:提供电缆两端位置,必要时还包括电费功能、特性和路径等信息的一种接线图或接线表。
11、数据单:对特定项目给出详细信息的资料。
12、简图或位置图:表示成套装置、设备或装置中各个项目的位置的一种简图或一咱图叫位置图。指用图形符号绘制的图,用来表示一个区域或一个建筑物内成套电气装置中的元件位置和连接布线
三、型号
5KVA三相变压器T1
(标题中虽然写的200V转400V,但是说明中有440V,与450V相近)
550W三相异步电动机M2
http://china.makepolo.com/product-detail/100884771577.html
在下面的图中可以找到YVF2-80M2-6,可将频率调成60Hz