伺服電機(jī)

Hengstler(亨士樂)編碼器在伺服電機(jī)方面的應(yīng)用

伺服編碼器是工業(yè)機(jī)器人技術(shù)核心伺服電機(jī)的必配，對于伺服電機(jī)性能乃至機(jī)器人性能的作用極為關(guān)鍵。不僅僅是工業(yè)機(jī)器人，伺服電機(jī)在自動化應(yīng)用已越來越廣泛。隨著工業(yè)機(jī)器人大熱，而其中的Hengstler編碼器也成為自動化行業(yè)關(guān)注的焦點(diǎn)之一。


伺服電機(jī)編碼器是安裝在伺服電機(jī)上用來測量磁極位置和伺服電機(jī)轉(zhuǎn)角及轉(zhuǎn)速的一種傳感器，從物理介質(zhì)的不同來分，伺服電機(jī)編碼器可以分為光電編碼器和磁電編碼器，另外旋轉(zhuǎn)變壓器也算一種特殊的伺服編碼器，市場上使用的基本上是光電編碼器，不過磁電編碼器作為后起之秀，有可靠，價(jià)格便宜，抗污染等特點(diǎn)，有趕超光電編碼器的趨勢。


伺服電機(jī)與變頻電機(jī)根本的不同是必須配有編碼器反饋，Hengstler編碼器在每一個(gè)時(shí)刻的位置環(huán)、速度環(huán)和電流環(huán)的三閉環(huán)控制。如下圖：


伺服反饋編碼器對伺服電機(jī)的重要特性具有決定性的影響：
1、 定位精度
2、速度穩(wěn)定性
3、帶寬，它決定驅(qū)動指令的響應(yīng)時(shí)間和抗干擾性能
4、伺服剛性
5、電機(jī)尺寸
6、功率損耗
7、噪音與發(fā)熱
8、安全性

Hengstler編碼器與伺服電機(jī)配合使用的工作原理
伺服系統(tǒng)(servo mechanism)是使物體的位置、方位、狀態(tài)等輸出被控量能夠跟隨輸入目標(biāo)(或給定值)的任意變化的自動控制系統(tǒng)。伺服主要靠脈沖來定位，基本上可以這樣理解，伺服電機(jī)接收到1個(gè)脈沖，就會旋轉(zhuǎn)1個(gè)脈沖對應(yīng)的角度，從而實(shí)現(xiàn)位移。
因?yàn)?，伺服電機(jī)本身具備發(fā)出脈沖的功能，所以伺服電機(jī)每旋轉(zhuǎn)一個(gè)角度，都會發(fā)出對應(yīng)數(shù)量的脈沖，這樣，和伺服電機(jī)接受的脈沖形成了呼應(yīng)，或者叫閉環(huán)，如此一來，系統(tǒng)就會知道發(fā)了多少脈沖給伺服電機(jī)，同時(shí)又收了多少脈沖回來，這樣，就能夠很精確的控制電機(jī)的轉(zhuǎn)動，從而實(shí)現(xiàn)精確的定位，可以達(dá)到0.001mm。

Hengstler編碼器輸出信號
1、OC輸出：就是平常說的三極管輸出，連接需要考慮輸入阻抗和電路回路問題.
2、電壓輸出：其實(shí)也是OC輸出一種格式，不過內(nèi)置了有源電路.
3、推挽輸出：接口連接方便，不用考慮NPN和PNP問題.
4、差動輸出：抗干擾好，傳輸距離遠(yuǎn)，大部分伺服編碼器采用這種輸出.

Hengstler編碼器維修更換
對位麻煩是伺服編碼器維修和更換的技術(shù)難點(diǎn)，由于一般伺服電機(jī)廠家為了技術(shù)保密和防止競爭對手仿制它們的產(chǎn)品，都不公開伺服編碼器的磁極原點(diǎn)對位原理，而且每家公司的伺服編碼器對位原理都不一樣，這樣給伺服編碼器的維修帶來麻煩，一般采用跟一臺好的編碼器比較的方法進(jìn)行破解，這樣對一般維修公司是一種大的挑戰(zhàn)，維修過程不再是傳統(tǒng)的萬用表能夠解決問題了，需要采用數(shù)據(jù)域的維修理念來進(jìn)行。另外修理過程中不要輕易拆開編碼器的碼盤和電路，不然可能好的東西都被搞壞了。

Hengstler編碼器的安裝
安裝時(shí)不要給軸施加直接的沖擊。
伺服電機(jī)編碼器軸與機(jī)器的連接，應(yīng)使用柔性連接器。在軸上裝連接器時(shí)，不要硬壓入。即使使用連接器，因安裝不良，也有可能給軸加上比允許負(fù)荷還大的負(fù)荷，或造成撥芯現(xiàn)象，要特別注意。
軸承壽命與使用條件有關(guān)，受軸承荷重的影響特別大。如軸承負(fù)荷比規(guī)定荷重小，可大大延長軸承壽命。
不要將編碼器進(jìn)行拆解，這樣做將有損防油和防滴性能。防滴型產(chǎn)品不宜長期浸在水、表面有水、油時(shí)應(yīng)擦拭干凈。

Hengstler編碼器振動
加在編碼器上的振動，往往會成為誤脈沖發(fā)生的原因。因此，應(yīng)對設(shè)置場所、安裝場所加以注意。每轉(zhuǎn)發(fā)生的脈沖數(shù)越多，旋轉(zhuǎn)槽圓盤的槽孔間隔越窄，越易受到振動的影響。在低速旋轉(zhuǎn)或停止時(shí)，加在軸或本體上的振動使旋轉(zhuǎn)槽圓盤抖動，可能會發(fā)生誤脈沖。

Hengstler編碼器選型注意
1、伺服電機(jī)的外形尺寸：38MM,58MM,66MM,80MM.100MM.
2、伺服電機(jī)編碼器分為：單圈，多圈。
3、伺服電機(jī)編碼器按原理分為：磁絕對值編碼器，光電絕對值編碼器
4、伺服電機(jī)編碼器出線方式分為：側(cè)出線，后出線
5、伺服電機(jī)編碼器軸分為：6MM,8MM,10MM,12MM,14MM,25MM.
6、伺服電機(jī)編碼器分為：軸，盲孔，通孔。
7、伺服電機(jī)編碼器防護(hù)分為：IP54-68.
8、安裝方式分為：夾緊法蘭、同步法蘭、夾緊帶同步法蘭、盲孔（彈簧片，抱緊）、通孔（彈簧片，鍵銷）
9、絕對值編碼器精度分為：單圈精度和多圈精度，加起來是總精度，也就是通常的多少位（常規(guī)24位，25位，30位，32位。。。。）。
10、絕對值編碼器通訊協(xié)議波特率：4800~115200 bit/s，默認(rèn)為9600 bit/s。刷新周期約1.5ms
11、編碼器輸出可選：SSI、4-20MA、profibus-dp、DEVicenet、并行、二進(jìn)制碼、、BiSS、ISI、CANopen、Endat及Hiperface等

在競爭激烈的伺服電機(jī)行業(yè)，OEM客戶需要有成本優(yōu)勢的數(shù)字反饋系統(tǒng)為伺服系統(tǒng)提供高效率，結(jié)構(gòu)緊湊的編碼器。亨士樂工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)化伺服電機(jī)編碼器和Harowe旋轉(zhuǎn)變壓器具有性能可靠，結(jié)構(gòu)緊湊的特點(diǎn)，可為高性能的伺服系統(tǒng)提供極為精確的速度位置反饋信號。