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电机数字矢量原理

通过磁性表座固定在夹持支架上,0.1mm的硬质合金测针被放置在进样位置的正下方,并使进样针的基座带动百分表测针头部偏移0.4mm,表盘读数为40,即为有效量程的一半。系统开始运行后,第一根进样针会划过百分表测针头。当下一根进样针运行至进样位置时,系统会自动停止,理想状态下,读数应仍为40。但由于误差的存在,实际读数会在一定范围内波动,此波动范围即为系统的重复定位精度。www.qg999.com,钱柜娱乐,钱柜娱乐999采用上述方法,在系统运行中多次测量,读数时估读一位,所得结果如表1所示。

表1:系统重复定位情况测试

测量次数 百分表读数 实际误差(rnn)
0 40.0 0
1 45.2 0.052
2 39.4 -0.006
3 43.6 0.036
4 37.0 -0.03
5 38.3 -0.017
6 37.0 -0.03
7 41.2 0.012
8 40.0 0
9 37.1 -0.029
10 45.1 0.051

图1:系统定位状态

 系统定位状态

将系统各模块进行组装整合后进行了系统控制误差测定。在步进电机整步工作状态下,借助增量式光电编码器测量的实时角位移和角速度值,经过与设定运行值的对比,计算绝对误差。东莞电机空载运行一整圈时,编码器的读数值分别为:初级电机20000划分、次级电机1200划分,由此可计算出,编码器分辨率为:初级电机0.018°,次级电机0.3°。以编码器划分数为单位,对两台电机随机设置20组期望值,通过编码器测量电机运行的实际值,测量结果如表2所示。

表2:误差测量

测量次序 设定值 (初级电机) 测量值 (初级电机) 设定值 (次级电机) 测量值 (次级电机)
1 0 0 0 0
2 2 0 2 0
3 8 7 8 9
4 16 17 16 16
5 256 255 256 257
6 1024 1022 1024 1021
7 2048 2044 2048 2046
8 4096 4095 4096 4099
9 5120 5121 5120 5119
10 8192 8192 8192 8189
11 9216 9213 9216 9218
12 10240 10240 10240 10239
13 16384 16381 16384 16385
14 17408 17404 17408 17409
15 18432 18435 18432 18429
16 20480 20479 20480 20483
17 23552 23555 23552 23554
18 32768 32766 32768 32770
19 46080 46077 46080 46077
20 65536 65532 65536 65539

分析以上数据,初级电机和次级电机耦合至系统后的误差分别为:初级电机误差为4个划分,即0.018°X4=0.072°;次级电机的误差为3个划分,即0.3°X3=0.9°。结合传动比,初级旋转台90:1,次级旋转台30:1,可计算出旋转台的误差:初级旋转台0.0008°,次级旋转台0.03°。再根据旋转台的直径60mm,可计算出位移误差分别为:初级旋转台0.024mm,次级旋转台0.09mm,系统整体误差为0.09mm。采用细分驱动技术,可将误差进一步降低,如采用16细分,可将误差降低至0.09/16=0.005625mm。