SDA/11电机驱动器在全自动引伸计中的应用

　　1　引　言

　　在材料的物理性能试验中,应变是试样的一个重要参数。机械接触式引伸计在材料拉伸试验中无法得到完整的力-变形曲线,全自动引伸计弥补了机械式引伸计的部分缺点,可以高精度地检测从弹性区域到破断为止试样的变形量。全自动引伸计具有标距自动设定、测臂自动打开、夹紧等功能,全部操作由上位机软件进行设定与控制[1]。

　　SDA/11电机驱动器采用步进工作模式,具有步宽可编程设定,没有因齿槽效应而引起的转矩损失,具有无震动、发热小、可采用闭环控制、不会产生“丢步”现象、效率高等优点。直流伺服电机驱动器凭借其优异的驱动性能,在工业、医疗等领域有着广泛的应用[2]。

　　2　杠杆式全自动引伸计的工作原理

　　杠杆式全自动引伸计主要包括跟踪部分和引伸计主体部分。跟踪部分可以使引伸计随横梁上下移动,由支架、导柱、4个带轮、2根同步带和传输臂组成;引伸计主体则由传动装置、测臂及光栅尺等组成。

　　全自动引伸计通过RS232串行接口实现与上位机的通信。由上位机向控制器发送指令,指令包括标距的调整、测臂的夹紧和松开信号。标距调整是由直流伺服电机带动丝杠转动实现的,并由编码器作为反馈信号实现闭环控制[3]。加紧、松开是由直流伺服电机带动相应的机械结构实现的,该动作对精度要求不高,所以没加编码器反馈。试验开始由上位机向控制器发送调整标距的指令,标距调整后,夹持试样开始试验。试验结束后,试样的变形量由光栅尺测量,由测控卡的模拟通道对光栅尺的输出信号进行采集并处理,最后上位机显示测量结果并绘制曲线。待断裂试样取走后,动横梁带动引伸计复位,然后等待下一次试验。

　　3　SDA电机驱动器在引伸计的应用

　　SDA系列电机驱动器有多款型号,根据全自动引伸计的控制要求,实现调标距的直流伺服电机选择SDA/11电机驱动器。SDA/11数字式直流伺服驱动器适合驱动有刷、永磁直流伺服电机和力矩电机。在用于位置控制时,由于其输入指令采用脉冲/方向信号,与步进驱动系统的指令相兼容,是步进系统升级换代的理想选择,可以很方便地将伺服电机用于步进控制系统中。在用于速度控制系统时,编码器的位置反馈有效地消除了模拟伺服静止时的“零漂”现象。在小功率的运动控制系统的应用中,该驱动器能够在速度、精度、噪声、低速平稳性等方面达到或超过数字式交流伺服系统。同时,其具有较大范围的输出功率范围,具有过流、短路保护装置。采用本驱动器的直流伺服系统,具有精度高、噪声小、高速力矩大、加速快等优点。