伺服電機在扭矩控制下速度是怎麼調節的?

時間 2021-06-01 07:06:43

1樓:

既然是轉矩控制(這是國內標準說法,不是扭矩),就要考慮運動平衡方程。轉速穩定時,輸出轉矩和負載轉矩必然相等。

空載時給定電機轉矩,它還能平衡,你說負載轉矩是什麼呢,顯然是所有機械損耗合成在一起後,所表現出來的摩擦轉矩了。

你應該把不同給定轉矩下的轉速記錄成一張圖表,就能看出,摩擦轉矩隨轉速單調上公升,進而用這個資料做進一步的實驗。

但怎麼看你都像不知道摩擦轉矩這回事兒啊,沒學過電機學嗎,空載損耗,多基礎的東西。。。

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補充一下,上面說的前提是,這幾個給定轉矩都遠小於正常的負載轉矩。因為你什麼詳細資料都沒說,沒法判斷。

如果空載時直接給額定的10%以上的轉矩值,還像你說的一樣,那還有種可能,就是控制器發現空載下轉矩給定有誤,為防止損壞電機,進行了內部干預。至於為什麼速度還不同,這與控制器邏輯有關,得查說明書了。

2樓:鍋圍

請問,轉矩模式下,實際轉矩是無差跟蹤你的轉矩給定的還是與給定轉矩之間存在靜差且靜差隨著給定的轉矩值變化而變化?這點對本問題的分析其實挺重要的

3樓:

這個問題原來也困擾我,現在我的同事都搞不明白,但是我現在是清晰的。

牛頓第二定律在旋轉運動中的形式:

牛頓第二定律兩種形式

我們比較熟悉的是第二個公式 F=ma

旋轉運動的牛頓第二定律語言描述就是:電機輸出的轉矩-負載轉矩=轉動慣量*角加速度

這個公式描述的是乙個動態過程,當等式左邊為0時,整個系統處於穩態,即電機輸出轉矩與負載轉矩相同,系統旋轉的速度恆定,旋轉速度的加速度為0,系統處於穩態執行。

上式中我省略了一項阻尼,就是一項與速度平方成正比的轉矩。並且系統中的負載轉矩很多時候是速度的函式,並不是恆定的。

基於以上知識進行回答:

(1)空載時給定電機的輸出轉矩,沒有負載轉矩進行平衡會出現兩種狀態:

a、設定電機的最高輸出轉速,由於公式左側沒有平衡,電機還能加速,但是設定最高轉速了,就被限制在該轉速下工作。

b、沒有設定電機的最高轉速,由於電機反電勢的限制,隨著電機轉速的公升高,電機電流無法保持,電機最終被外特性所限制,達到電機本身的,該電流下的最高轉速。

(2)負載下,一般負載轉矩會隨轉速公升高而公升高(比如某轉台,速度提高,阻力加大),所以比如你電機輸出轉矩10Nm,轉台剛啟動時負載轉矩是1Nm,此時整個系統加速,當速度達到100rpm時,轉台負載轉矩達到10Nm,則系統平衡,整個系統以100rpm穩定執行。

我了解的一些轉矩控制時,負載轉矩不太容易做到很穩定,比如一批產品中諧波齒輪的潤滑不一樣,那負載轉矩不一樣,最後的轉速不一樣。

2018.3.7 轉速控制

假如你給的電機轉速是100rpm,根據上邊的公式,你的系統以恆定轉速旋轉,那此時的電機轉矩一定是與負載轉矩進行平衡的,假如負載一直在波動,那你的電機輸出轉矩也要跟隨負載轉矩進行平衡,一旦失去平衡,系統就會動態調整,轉速就會不穩。當然你設定執行速度是100rpm,但是負載太大了,電機無法平衡時,那轉速控制就無法實現了。

總結一下:

(1)轉矩控制,轉速是自由的(隨負載變);

(2)轉速控制,轉矩是自由的(隨負載變);

乙個例子:汽車的執行過程與定速巡航。

油門控制節氣門開度,控制的是噴油量,控制的是轉矩,隨著汽車速度的提公升,阻力不斷變大,直至阻力=推力,汽車勻速行駛。

定速巡航,設定汽車行駛速度,無論路況怎麼變化,發動機都要相應的改變轉矩平衡負載,汽車勻速行駛。

4樓:xfhc

扭矩最終是由電流大小控制的,也可以說扭矩和電流大小成正比。空載下,扭矩值由摩擦轉矩平衡,扭矩變大,轉速提高,直到轉矩平衡。

5樓:Prometheus

外部有個模擬量來限制轉矩大小,到頂就恆定了,再往上到頂就又恆定了。變化模擬量的設定,力矩的大小就能得到控制。就跟水車磨坊的道理一樣,我把水流大小放大,轉速快了,但是有頂。

我把水流放小了,轉速慢了,也有頂。

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