如果是在过去,我会说我更熟悉来自电吉他和放大器的反馈。最近我对出现在伺服电机和执行器上的线性反馈更加熟悉了。反馈技术已经变得更加复杂,一些供应商,如铁姆肯运动已经进入市场的低成本解决方案,使闭环位置控制更容易。这对整个行业来说是个好消息。
与机械电子世界中的大多数事物一样,反馈需要大量的技巧。大多数伺服电机反馈器件是基于霍尔效应晶体管的。这些设备已经变得非常流行,因为它们可以应用于广泛的传感应用,其中涉及磁场。其中有便宜的电流传感器可用,这是一个很大的帮助在电机控制世界。
霍尔斯的一些设计问题需要考虑。最重要的是滞后误差。由于霍尔效应开关在伺服电机应用中的作用是感知转子的位置,传感器中的任何角度误差都会导致将功率晶体管打开到定子绕组的误差。
你可能不会认为这是一个重要的问题,但我记得我与一位刚刚完成无传感器电机驱动电路测试的同事进行过一次辩论。该电路背后的想法是消除霍尔效应传感器在无刷直流电机驱动的需要。这种驱动工作得很好,但令人困惑的是,为什么无传感器驱动比传感器驱动效率更高。经过大量讨论,我们得出结论,在计算转子位置方面,无传感器电路比霍尔效应版本更准确。
我通常不会认为这是结论性的,但电机驱动的许多方面都受到反馈中更高分辨率的影响。我最近在做一个执行器,我们使用了一个1K的磁编码器,基于这个事实,输出位置是基于一个齿轮减速器和丝杠,反馈分辨率是没有意义的。但结果是,因为我们在相对较低的电机速度下运行,控制器没有足够的数据来适当地调节电机电流环。
正常的霍尔效应反馈电机电流的时间是120度每旋转。这意味着每转一次电机只有6条边,从那里可以提取时间来激励绕组。在低速时,这似乎完全不合适,我确信有其他算法用于管理运动。
尽管霍尔效应器件的基本原理存在一些弱点,但对器件的良好理解和巧妙的电路设计创造了一些前沿技术,使运动控制行业向前发展。让我们继续这个趋势。
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