一般工業(yè)機器人電動(dòng)伺服系統采用電流環(huán)、速度環(huán)和位置環(huán)三個(gè)閉環(huán)控制結構。一般而言,對于交流伺服驅動(dòng)器,通過(guò)對其內部功能參數的人工設置,可以實(shí)現位置控制、速度控制、轉矩控制等多種功能。
那有什么需要知道的關(guān)于伺服電機的信息嗎?以下小編總結出28種您可能不知道的伺服電機問(wèn)題,一起來(lái)看看吧。
怎樣正確選擇伺服電動(dòng)機和步進(jìn)電動(dòng)機?
這主要取決于具體的應用場(chǎng)合,簡(jiǎn)單地說(shuō)就是:負載的性質(zhì)(如水平或垂直負載等),轉矩、慣量、轉速、精度、加減速等要求,上位控制的要求(如對接口和通信方面的要求),主要的控制方式是位置、力矩還是速度。功率來(lái)源是直流或交流,或電池供電,電壓范圍。根據此結果確定電機的型號及配合驅動(dòng)器或控制器。
選步進(jìn)電動(dòng)機還是伺服電動(dòng)機?
實(shí)際上,選用哪種電機應該根據具體的使用條件,各具特色。
步進(jìn)電機驅動(dòng)器如何配用?
與電動(dòng)機電流相對應,使用大于或等于該電流的驅動(dòng)器。如要求低振動(dòng)或高精度,可采用分塊驅動(dòng)方式。對大轉矩電機,盡可能采用高壓驅動(dòng)方式,使其具有良好的高速性能。
二相與五相步進(jìn)電動(dòng)機有何不同,如何選擇?
二相電動(dòng)機成本低,但低速時(shí)振動(dòng)大,高速時(shí)力矩下降快。五相電機振動(dòng)小,高速性能好,比二相電機速度高30~50%,部分場(chǎng)合可代替伺服電機。
什么時(shí)候選擇直流伺服系統,它與交流伺服系統的區別是什么?
交流伺服電動(dòng)機分為有刷電動(dòng)機和無(wú)刷電動(dòng)機。
具有刷電機成本低、結構簡(jiǎn)單、啟動(dòng)轉矩大、調速范圍廣、控制容易、維護維護方便(換碳刷)、電磁干擾小、環(huán)保要求高。因而可應用于價(jià)格敏感的一般工業(yè)及民用場(chǎng)合。
無(wú)刷馬達體積小、重量輕、出力大、響應快、速度高、慣性小、轉動(dòng)平穩、力矩穩定。它的控制復雜,易于智能實(shí)現,電子換向方式靈活,可進(jìn)行方波換向或正弦波換向。電動(dòng)機免維護,工作效率高,工作溫度低,電磁輻射小,壽命長(cháng),適用于各種環(huán)境。
無(wú)刷電機也是交流伺服電機,分為同步電機和異步電機,目前運動(dòng)控制中普遍采用同步電機,它的功率范圍大,可達到很大的功率。大慣性矩,最大轉動(dòng)速度小,隨功率的增加而迅速減小。因此,適合于作低轉速的應用。
用電動(dòng)機應注意哪些問(wèn)題?
在上機運行之前進(jìn)行以下檢查:
(1)電源電壓適當(過(guò)壓很可能導致驅動(dòng)模塊損壞);不能因直流輸入的+/-極性而錯接,在驅動(dòng)控制器上的馬達型號或電流設置值適當(開(kāi)始時(shí)不要太大);
二、控制信號線(xiàn)接合牢固,工業(yè)現場(chǎng)最好考慮屏蔽(如雙絞線(xiàn));
三、不要一開(kāi)始就將所有需要接線(xiàn)的線(xiàn)都接通,只連接到最基本的系統,運行好之后,再逐步接通。
四、必須弄清楚是采用接地方式,還是采用浮接法。
開(kāi)始運轉后,密切觀(guān)察電機運行狀況,如動(dòng)作是否正常、聲溫是否升高,發(fā)現問(wèn)題立即停機調整。
步進(jìn)電動(dòng)機起動(dòng)運行時(shí),有時(shí)動(dòng)一段時(shí)間就停下來(lái)或原地來(lái)回動(dòng),運行時(shí)有時(shí)又失步,是什么問(wèn)題?
通常應考慮檢查下列各點(diǎn):
一、電機轉矩是否足夠大,能否帶動(dòng)負載,所以我們一般建議用戶(hù)選擇比實(shí)際需要轉矩大50%~100%的電機,因為步進(jìn)電機不能過(guò)載運行,即使在瞬間,也會(huì )造成失步,嚴重時(shí)會(huì )停轉或不規則地原地反復動(dòng)。
二、上位控制器的輸入步進(jìn)電流是否足夠大(一般應>10mA),以便光耦穩定通路,輸入頻率是否過(guò)高,導致接收不到信號,若上位控制器的輸出電路為CMOS電路,也應選擇CMOS輸入驅動(dòng)。
啟動(dòng)頻率是否過(guò)高,啟動(dòng)程序中是否設置了加速過(guò)程,最好是從電動(dòng)機規定的啟動(dòng)頻率開(kāi)始加速至設定的頻率,即使加速時(shí)間很短,否則可能是不穩定的,甚至處于惰態(tài)。
四、電動(dòng)機未固定時(shí),有時(shí)會(huì )出現這種情況,則屬正常情況。由于,實(shí)際上在此時(shí)造成了強烈的電機共振,從而導致進(jìn)失步。馬達必須固定。
對于5相電動(dòng)機而言,相位接錯了,電動(dòng)機也無(wú)法正常工作。
我想通過(guò)通信直接控制伺服馬達,可以嗎?
還行,就是速度問(wèn)題,適用于響應速度要求不高的應用中。若響應控制參數要求快,最好采用伺服控制卡,一般它上面設有DSP和高速邏輯處理電路,可實(shí)現高精度、高速度的運動(dòng)控制。例如S加速,多軸插值等。

切換電源給步進(jìn)和直流電機系統供電好嗎?
通常最好不要,尤其是大力矩電機,除非選擇比所需功率大一倍以上的開(kāi)關(guān)電源。由于,電動(dòng)機工作時(shí)是大電感負載,會(huì )對動(dòng)力源產(chǎn)生瞬間高壓。而且開(kāi)關(guān)電源的過(guò)載性能不好,將保護斷開(kāi),并且其精密的穩壓性能不需要,有時(shí)會(huì )導致開(kāi)關(guān)電源和驅動(dòng)損壞??刹捎贸R幁h(huán)形電源或R型變壓器變壓供電。
希望能夠使用±10V或4~20毫安的直流電壓來(lái)控制步進(jìn)電動(dòng)機。
是的,但是需要額外的轉換模塊。
伺服馬達有了編碼器反饋,可不可以用只帶測速機口的伺服驅動(dòng)器控制?
有必要配置編碼器轉測速度信號模塊。
隨動(dòng)馬達的碼盤(pán)部分能拆開(kāi)嗎?
切記不能拆開(kāi),因為石英片內的碼盤(pán)很容易破裂,而且進(jìn)入塵埃后,壽命和精度都不能保證,需要專(zhuān)業(yè)維修。
步進(jìn)、伺服電動(dòng)機能不能拆修或改裝?
不用了,最好讓廠(chǎng)家做,拆下來(lái)沒(méi)有專(zhuān)業(yè)的設備很難裝回去,電機的轉定子之間的間隙不能保證。磁鋼鐵材料的性能受到破壞,甚至導致失磁,電機力矩大大降低。
服務(wù)器控制器能否感知外部負載的變化?
停止、返回或在遇到一定阻力時(shí)保持一定的推力跟隨。
國產(chǎn)驅動(dòng)或電機能與國外優(yōu)質(zhì)驅動(dòng)或電機配套嗎?
原理上是可以的,但是在配機前必須弄清楚電機的技術(shù)參數,否則將大大降低其應有的效果,甚至影響到其長(cháng)期運行和壽命。在決定前最好咨詢(xún)供應商。
用超過(guò)額定電壓的直流電源驅動(dòng)電機是否安全?
一般情況下,只要馬達運行在設定的轉速和電流限值內,就沒(méi)有問(wèn)題。由于馬達速度與馬達線(xiàn)電壓成正比,所以選用一定的電源電壓不會(huì )造成過(guò)速,但會(huì )造成驅動(dòng)器等故障。
另外,必須保證電機滿(mǎn)足驅動(dòng)器對電感系數的最低要求,并確保設定的電流限值小于或等于電機的額定電流。
實(shí)際上,如果你能讓馬達運行速度較慢(低于額定電壓)的話(huà),你就能做得更好。
用更低的電壓(因此更低的速度)運行時(shí),電刷產(chǎn)生的回彈更少,而且電刷/轉向器磨損更小,耗電更少,電機壽命更長(cháng)。
另外,如果電機尺寸和性能的限制要求額外的轉矩和速度,電機過(guò)度驅動(dòng)也是可以的,但是會(huì )犧牲產(chǎn)品的使用壽命。
怎樣選擇適合應用的供電電源?
建議選用功率電壓值,最大要求電壓比最大電壓高10%-50%。這個(gè)百分比根據Kt,Ke和系統中的電壓降而變化。驅動(dòng)電流值應足以傳遞應用所需的能量。要記住,驅動(dòng)輸出的電壓值不同于電源電壓,所以驅動(dòng)輸出的電流也不同于輸入電流。為了確定合適的供電電流,需要計算所有的電力需求,這需要再增加5%。用I=P/V公式計算就可以得到期望電流的數值。