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創新型Ezi-servo/ s-servo 步進閉環伺服電機與傳統伺服電機的比較:
前言:自動化設備的不斷更新與進步,使伺服電機的市場快速的成長,各式各樣的應用也不斷推陳出新,面對眾多國內外的伺服電機製造廠商,其應用相當多,如何在這廣大的自動化應用市場中脫穎而出,需要有創新的產品突破傳統的技術,如何達到更有效率、更經濟的效益,是我們電機自動化所要面臨的一大課題。
本篇為創新型Ezi-Servo與傳統步進及伺服電機的比較,以及Ezi-Servo在自動化應用市場的優勢等會有一一說明。************步進電機內部是由齒輪與線圈所組成的,就精度而言,步進電機的精度是由齒輪加工而決定的,而加工方面是由機械去磨製而成。通常使用機械去加工成的齒距不一,所以為了提高其解析度,市面上會再用高電子解析的步進驅動器使步進電機的解析度提高,所以步進電機在使用上會有“有解析度但沒有精度”的問題。且由於步進電機是開迴路,控制器下脈波指令時即使步進電機被機構卡住或因速度太快而失步,往往控制器不知道其實際狀態而不斷持續下脈波指令,此舉會造成步進電機的損壞,進而損壞驅動器。
另外步進電機不適合用於低速應用之下,一般的步進電機速度越低力量越大,但相對的振動也大,在自動化控制裡,使用CCD 以及量測等應用最擔心的就是機台的振動問題,因為一些振動就會影響量測出來的數據甚巨,故一般此類的應用,通常會使用低速下運動順暢及具有高精度的伺服電機。
伺服電機的應用十分廣泛,高速之下及高精度的應用之下皆能使用於各種應用,與步進電機的特質相反,伺服電機在越慢速時力量越小,所以當伺服電機停止時通常會因為電機慣性的原故而造成晃動的問題,為了要使電機軸心不晃動,使用者會在機構上加裝(減速機)以達到穩定的效果;
伺服電機並非一放上機台即可使用,通常要透過驅動器做PID的調適:比例單元 P、積分單元 I 和微分單元 D 組成。通過Kp, Ki和Kd三個參數的設定。
PID控制器主要適用於基本線性和動態特性不隨時間變化的系統,為了要調適出合用於使用者的機構,若工程師不是非常有經驗,調適PID方面必須得花相當多的時間,這樣反而會降低開發的效率。
綜合步進與伺服電機的特性,Ezi-Servo/S-servo;
是一項創新式的步進閉環伺服電機,採用高解析度的光學式編碼器作為回授,每25微秒的高速取樣時間追蹤位置,若有位置上的偏差可即時的修正補償位置偏差量,比如說突然負載的變動而產生瞬間的失步或位置誤差,Ezi-Servo也可以立即補償精準定位。Ezi-Servo 在閉迴路步進伺服控制系統可以完全的控制這個特性,可以讓工程師簡單的可以達到他們所需要的效能,尤其 Ezi-Servo非常適合在低剛性的負載;
如皮帶及滑輪系統,在使用伺服系統時,它們有一個共通的問題 ,就是要一直做補償的動作。由於步進電機在停止時的扭力較大,所以不需要另外再加減速機就可產生較大的扭力,故沒有伺服電機的整定問題。
另外,跟傳統的伺服電機做比較,
它沒有一般伺服電機一直要估追隨補償的動作,Ezi-Servo是利用步進電機的特性,當到達目標位置時, Ezi-Servo不會再做任何補償的動作,此特點多是應用在影像系統,因為影像系統停止時不能有抖動的問題產生,故相較於一般伺服電機,Ezi-Servo 的特性更適用於影像系統等等的應用。
總體來說,Ezi-Servo/S-servo 與步進及伺服的歸納如下:
◆ 與步進電機的比較:
1、定位精確,沒有失步的問題。
2、即使電機受到外部力量,也會恢復到原來的位置。
3、Ezi-Servo採用100%的額定轉矩來驅動電機,而一般的開迴路 步進電機為了避免失步的問題通常只會用50%額定轉矩來驅動電機。
4、因為Ezi-Servo是依負載而定,所以能夠高速控制,而一般步進是不論荷重 一律使用定電流故效能有限。
◆ 與伺服電機的比較:
1、不需調整Gain (自動調整增益響應負載變化)。
2、維持穩定的位置控制,完成定位之後沒有振動。
3、由電路板上數位訊號處理器(DSP)獨立控制,故可快速定位。
4、更適用於短行程快速位移之各項應用。Ezi-Servo目前已廣泛應用於雕刻機,加工機、XY軸直線插補功能(兩軸同動,不需調PID)、LED、點塗膠機、高精度量測系統、生物醫療檢測、皮帶等,具軟體阻尼,低速不振動,不需調適PID增益。
趙昌永
2019-01-03 19:55:03
簡啟文
2019-01-03 19:55:54
簡啟文
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簡啟文
2019-01-03 20:15:44
趙昌永
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簡啟文
2019-01-03 20:34:37
Ya Ng
2019-01-03 20:35:21
趙昌永
2019-01-03 20:35:54
李文卿
2019-01-04 10:36:19
Yu An Tsai
2019-01-04 13:03:49
何肖磊
2019-01-06 06:30:24