要使電動推桿(Electric Linear Actuator)運行既快又穩,須在電機選型、傳動結構、控制策略、以及反饋系統等方面做綜合優化。以下是主要的技術路徑:
一、選用合適的電機類型
伺服電機(Servo Motor)
具備高響應、精.確控制和低噪聲、低振動的特性。
可實現速度、位置、力矩閉環控制。
適合要求“快又穩”的應用場景。
無刷直流電機(BLDC)
相比普通有刷電機,具備更平穩的運行、較高.效率和更少的維護。
配合閉環控制器,可實現速度穩定性控制。
二、優化傳動結構設計
絲桿/滾珠絲桿(Ball Screw)
滾珠絲桿摩擦小、效率高,適合高速平穩推進。
可通過高導程設計增加推桿速度。
行星滾柱絲桿
適合重載、高精場景,價格較高,但運行平穩性極.好。
帶緩沖減振結構
在推桿前端加設緩沖器、彈性墊或橡膠限位,減少機械沖擊和抖動。
三、采用閉環控制系統
編碼器/位移傳感器反饋
加裝編碼器、光柵尺、或霍爾傳感器實現位置或速度反饋。
能夠實現閉環PID控制,實時調節電機運行狀態。
PID控制算法優化
合理調節P、I、D參數可以使電動推桿加速快、定位穩。
若使用伺服驅動器,通常具備自動整定功能。
四、控制策略升級
S型加減速控制
替代“突然啟動、突然停止”的方式。
通過軟啟動、軟停止避免震動和沖擊,兼顧快和穩。
電流限制/速度限制邏輯
控制器中可設置啟動電流和運行速度范圍,防止過載及抖動。
五、穩定電源與電磁兼容設計
穩壓電源確保供電穩定,避免電機突跳。
濾波器和屏蔽線,防止電磁干擾造成速度或位置波動。
總結:實現“快又穩”的關鍵組合
方面 關鍵技術
電機 伺服電機 / BLDC 電機
傳動機構 滾珠絲桿、低摩擦導軌
控制方式 閉環反饋(編碼器)+ PID + S型加減速控制
其他 減振設計、電磁干擾抑制、軟啟動控制