松下伺服系統(tǒng)常見問題

松下伺服電機的輸出功率一般為0.1-100 W，電源頻率分50Hz、400Hz等多種。它的應(yīng)用很廣泛，如用在各種自動控制、自動記錄等系統(tǒng)中。深圳華科星電氣免費提供伺服電機選型與技術(shù)支持服務(wù)！聯(lián)系電話:13602631692!官網(wǎng)：http://www.ymmtx.cn！

下面華科星電氣小編為大家分析出以下松下伺服系統(tǒng) 常見問題：

一、基本接線

主電源輸入采用～220V，從L1、L3接入（實際使用應(yīng)參照操作手冊）；

控制電源輸入r、t也可直接接～220V;

電機接線見操作手冊第22、23頁，編碼器接線見操作手冊第24～26頁，切勿接錯。

二、試機步驟

1.JOG試機功能

僅按基本接線就可試機；

在數(shù)碼顯示為初始狀態(tài)‘r 0’下，按‘SET’鍵，然后連續(xù)按‘MODE’鍵直至數(shù)碼顯示為‘AF－AcL’，然后按上、下鍵至‘AF-JoG’;

按‘SET’鍵，顯示‘JoG -’:按住‘^’鍵直至顯示‘rEAdy’;

按住‘<’鍵直至顯示‘SrV-on’;

按住‘^’鍵電機反時針旋轉(zhuǎn)，按‘V’電機順時針旋轉(zhuǎn)，其轉(zhuǎn)速可由參數(shù)Pr57設(shè)定。

按‘SET’鍵結(jié)束。

2.內(nèi)部速度控制方式

COM＋（7腳）接＋12～24VDC,COM-（41腳）接該直流電源地；SRV－ON（29腳）接COM-;

參數(shù)No.53、No.05設(shè)置為1：（注此類參數(shù)修改后應(yīng)寫入EEPROM,并重新上電）

調(diào)節(jié)參數(shù)No.53,即可使電機轉(zhuǎn)動。參數(shù)值即為轉(zhuǎn)速，正值反時針旋轉(zhuǎn)，負(fù)值順時針旋轉(zhuǎn)。

3.位置控制方式

COM＋（7腳）接＋12～24VDC,COM-（41腳）接該直流電源地；SRV－ON（29腳）接COM-;

PLUS1（3腳）、SIGN1（5腳）接脈沖源的電源正極（＋5V）；

PLUS2（4腳）接脈沖信號，SIGN（6腳）接方向信號；

參數(shù)No.02設(shè)置為0，No42設(shè)置為3，No43設(shè)置為1；

PLUS（4腳）送入脈沖信號，即可使電機轉(zhuǎn)動；改變SIGN2即可改變電機轉(zhuǎn)向。

另外，調(diào)整參數(shù)No.46、No.4B,可改變電機每轉(zhuǎn)所需的脈沖數(shù)（即電子齒輪）。

常見問題解決方法:

 

1.松下數(shù)字式交流伺服系統(tǒng)MHMA 2KW，試機時一上電，電機就振動并有很大的噪聲，然后驅(qū)動器出現(xiàn)16號報警，該怎么解決？

這種現(xiàn)象一般是由于驅(qū)動器的增益設(shè)置過高，產(chǎn)生了自激震蕩。請調(diào)整參數(shù)No.10、No.11、No.12，適當(dāng)降低系統(tǒng)增益。（請參考《使用說明書》中關(guān)于增益調(diào)整的內(nèi)容）

2.松下交流伺服驅(qū)動器上電就出現(xiàn)22號報警，為什么？

22號報警是編碼器故障報警，產(chǎn)生的原因一般有：

編碼器接線有問題：斷線、短路、接錯等等，請仔細(xì)查對；

電機上的編碼器有問題：錯位、損壞等，請送修。

 

3.松下伺服電機在很低的速度運行時，時快時慢，象爬行一樣，怎么辦？

伺服電機出現(xiàn)低速爬行現(xiàn)象一般是由于系統(tǒng)增益太低引起的，請調(diào)整參數(shù)No.10、No.11、No.12，適當(dāng)調(diào)整系統(tǒng)增益，或運行驅(qū)動器自動增益調(diào)整功能。（請參考《使用說明書》中關(guān)于增益調(diào)整的內(nèi)容）

 

4.松下交流伺服系統(tǒng)在位置控制方式下，控制系統(tǒng)輸出的是脈沖和方向信號，但不管是正轉(zhuǎn)指令還是反轉(zhuǎn)指令，電機只朝一個方向轉(zhuǎn)，為什么？

松下交流伺服系統(tǒng)在位置控制方式下，可以接收三種控制信號：脈沖/方向、正/反脈沖、A/B正交脈沖。驅(qū)動器的出廠設(shè)置為A/B正交脈沖（No42為0），請將No42改為3（脈沖/方向信號）。

 

5.松下交流伺服系統(tǒng)的使用中，能否用伺服-ON作為控制電機脫機的信號，以便直接轉(zhuǎn)動電機軸？

 盡管在SRV-ON信號斷開時電機能夠脫機（處于自由狀態(tài)），但不要用它來啟動或停止電機，頻繁使用它開關(guān)電機可能會損壞驅(qū)動器。如果需要實現(xiàn)脫機功能時，可以采用控制方式的切換來實現(xiàn)：假設(shè)伺服系統(tǒng)需要位置控制，可以將控制方式選擇參數(shù)No02設(shè)置為4，即第一方式為位置控制，第二方式為轉(zhuǎn)矩控制。然后用C-MODE來切換控制方式：在進(jìn)行位置控制時，使信號C-MODE打開，使驅(qū)動器工作在第一方式（即位置控制）下；在需要脫機時，使信號C-MODE閉合，使驅(qū)動器工作在第二方式（即轉(zhuǎn)矩控制）下，由于轉(zhuǎn)矩指令輸入TRQR未接線，因此電機輸出轉(zhuǎn)矩為零，從而實現(xiàn)脫機。

 

6.在我們開發(fā)的數(shù)控銑床中使用的松下交流伺服工作在模擬控制方式下，位置信號由驅(qū)動器的脈沖輸出反饋到計算機處理，在裝機后調(diào)試時，發(fā)出運動指令，電機就飛車，什么原因？

 這種現(xiàn)象是由于驅(qū)動器脈沖輸出反饋到計算機的A/B正交信號相序錯誤、形成正反饋而造成，可以采用以下方法處理：

 A.修改采樣程序或算法；

 B.將驅(qū)動器脈沖輸出信號的A+和A-（或者B+和B-）對調(diào)，以改變相序；

 C.修改驅(qū)動器參數(shù)No45，改變其脈沖輸出信號的相序。

7.在我們研制的一臺檢測設(shè)備中，發(fā)現(xiàn)松下交流伺服系統(tǒng)對我們的檢測裝置有一些干擾，一般應(yīng)采取什么方法來消除？

由于交流伺服驅(qū)動器采用了逆變器原理，所以它在控制、檢測系統(tǒng)中是一個較為突出的干擾源，為了減弱或消除伺服驅(qū)動器對其它電子設(shè)備的干擾，一般可以采用以下辦法：

 A.驅(qū)動器和電機的接地端應(yīng)可靠地接地；

 B.驅(qū)動器的電源輸入端加隔離變壓器和濾波器；

 C.所有控制信號和檢測信號線使用屏蔽線。

 干擾問題在電子技術(shù)中是一個很棘手的難題，沒有固定的方法可以完全有效地排除它，通常憑經(jīng)驗和試驗來尋找抗干擾的措施。

 

 8.伺服電機為什么不會丟步？

 伺服電機驅(qū)動器接收電機編碼器的反饋信號，并和指令脈沖進(jìn)行比較，從而構(gòu)成了一個位置的半閉環(huán)控制。所以伺服電機不會出現(xiàn)丟步現(xiàn)象，每一個指令脈沖都可以得到可靠響應(yīng)。

 

 9.如何考慮松下伺服的供電電源問題？

 目前，幾乎所有日本產(chǎn)交流伺服電機都是三相200V供電，國內(nèi)電源標(biāo)準(zhǔn)不同，所以必須按以下方法解決：

 A.對于750W以下的交流伺服，一般情況下可直接將單相220V接入驅(qū)動器的L1，L3端子；

 B.對于其它型號電機，建議使用三相變壓器將三相380V 變?yōu)槿?00V，接入驅(qū)動器的 L1，L2，L3。

 

10.對伺服電機進(jìn)行機械安裝時，應(yīng)特別注意什么？

 由于每臺伺服電機后端部都安裝有旋轉(zhuǎn)編碼器，它是一個十分易碎的精密光學(xué)器件，過大的沖擊力肯定會使其損壞。 

步進(jìn)電機和交流伺服電機性能比較步進(jìn)電機是一種離散運動的裝置，它和現(xiàn)代數(shù)字控制技術(shù)有著本質(zhì)的聯(lián)系。在目前國內(nèi)的數(shù)字控制系統(tǒng)中，步進(jìn)電機的應(yīng)用十分廣泛。隨著全數(shù)字式交流伺服系統(tǒng)的出現(xiàn)，交流伺服電機也越來越多地應(yīng)用于數(shù)字控制系統(tǒng)中。為了適應(yīng)數(shù)字控制

的發(fā)展趨勢，運動控制系統(tǒng)中大多采用步進(jìn)電機或全數(shù)字式交流伺服電機作為執(zhí)行電動機。雖然兩者在控制方式上相似（脈沖串和方向信號），但在使用性能和應(yīng)用場合上存在著較大的差異。現(xiàn)就二者的使用性能作一比較。

 

一、控制精度不同

兩相混合式步進(jìn)電機步距角一般為3.6°、1.8°，五相混合式步進(jìn)電機步距角一般為0.72 °、0.36°。也有一些高性能的步進(jìn)電機步距角更小。如四通公司生產(chǎn)的一種用于慢走絲機床的步進(jìn)電機，其步距角為0.09°；德國百格拉公司（BERGERLAHR）生產(chǎn)的三相混合式步進(jìn)電機其步距角可通過撥碼開關(guān)設(shè)置為1.8°、0.9°、0.72°、0.36°、0.18°、0.09°、0.072°、0.036°，兼容了兩相和五相混合式步進(jìn)電機的步距角。

交流伺服電機的控制精度由電機軸后端的旋轉(zhuǎn)編碼器保證。以松下全數(shù)字式交流伺服電機為例，對于帶標(biāo)準(zhǔn)2500線編碼器的電機而言，由于驅(qū)動器內(nèi)部采用了四倍頻技術(shù)，其脈沖當(dāng)量為360°/10000=0.036°。對于帶17位編碼器的電機而言，驅(qū)動器每接收217=131072個脈沖電機轉(zhuǎn)一圈，即其脈沖當(dāng)量為360°/131072=9.89秒。是步距角為1.8°的步進(jìn)電機的脈沖當(dāng)量的1/655。

 

二、低頻特性不同

 步進(jìn)電機在低速時易出現(xiàn)低頻振動現(xiàn)象。振動頻率與負(fù)載情況和驅(qū)動器性能有關(guān)，一般認(rèn)為振動頻率為電機空載起跳頻率的一半。這種由步進(jìn)電機的工作原理所決定的低頻振動現(xiàn)象對于機器的正常運轉(zhuǎn)非常不利。當(dāng)步進(jìn)電機工作在低速時，一般應(yīng)采用阻尼技術(shù)來克服低頻振動現(xiàn)象，比如在電機上加阻尼器，或驅(qū)動器上采用細(xì)分技術(shù)等。

交流伺服電機運轉(zhuǎn)非常平穩(wěn)，即使在低速時也不會出現(xiàn)振動現(xiàn)象。交流伺服系統(tǒng)具有共振抑制功能，可涵蓋機械的剛性不足，并且系統(tǒng)內(nèi)部具有頻率解析機能（FFT），可檢測出機械的共振點，便于系統(tǒng)調(diào)整。

 

三、矩頻特性不同

步進(jìn)電機的輸出力矩隨轉(zhuǎn)速升高而下降，且在較高轉(zhuǎn)速時會急劇下降，所以其最高工作轉(zhuǎn)速一般在300～600RPM。交流伺服電機為恒力矩輸出，即在其額定轉(zhuǎn)速（一般為2000RPM或3000RPM）以內(nèi)，都能輸出額定轉(zhuǎn)矩，在額定轉(zhuǎn)速以上為恒功率

輸出。

 

四、過載能力不同

 步進(jìn)電機一般不具有過載能力。交流伺服電機具有較強的過載能力。以松下交流伺服系統(tǒng)為例，它具有速度過載和轉(zhuǎn)矩過載能力。其最大轉(zhuǎn)矩為額定轉(zhuǎn)矩的三倍，可用于克服慣性負(fù)載在啟動瞬間的慣性力矩。步進(jìn)電機因為沒有這種過載能力，在選型時為了克服這種慣性力矩，往往需要選取較大轉(zhuǎn)矩的電機，而機器在正常工作期間又不需要那么大的轉(zhuǎn)矩，便出現(xiàn)了力矩浪費的現(xiàn)象。

 

五、運行性能不同

步進(jìn)電機的控制為開環(huán)控制，啟動頻率過高或負(fù)載過大易出現(xiàn)丟步或堵轉(zhuǎn)的現(xiàn)象，停止時轉(zhuǎn)速過高易出現(xiàn)過沖的現(xiàn)象，所以為保證其控制精度，應(yīng)處理好升、降速問題。交流伺服驅(qū)動系統(tǒng)為閉環(huán)控制，驅(qū)動器可直接對電機編碼器反饋信號進(jìn)行采樣，內(nèi)部構(gòu)成位置環(huán)和速度環(huán)，一般不會出現(xiàn)步進(jìn)電機的丟步或過沖的現(xiàn)象，控制性能更為可靠。

 

六、速度響應(yīng)性能不同

步進(jìn)電機從靜止加速到工作轉(zhuǎn)速（一般為每分鐘幾百轉(zhuǎn)）需要200～400毫秒。交流伺服系統(tǒng)的加速性能較好，以松下MSMA 400W交流伺服電機為例，從靜止加速到其額定轉(zhuǎn)速3000RPM僅需幾毫秒，可用于要求快速啟停的控制場合。

 

綜上所述，交流伺服系統(tǒng)在許多性能方面都優(yōu)于步進(jìn)電機。但在一些要求不高的場合也經(jīng)常用步進(jìn)電機來做執(zhí)行電動機。所以，在控制系統(tǒng)的設(shè)計過程中要綜合考慮控制要求、成本等多方面的因素，選用適當(dāng)?shù)目刂齐姍C。

合理選擇伺服電機的慣量

伺服電機的小慣量的高速往復(fù)好,大慣量的本身慣量大,機床上用好點. 伺服電機需要慣量匹配,日系列10倍與電機慣量左右(不同品牌有差異),歐系的20左右. 一般來說歐系的慣量都小,因為他們電機做的是細(xì)長的. 轉(zhuǎn)動慣量=轉(zhuǎn)動半徑*質(zhì)量。我們在選擇合適的伺服電機的使用常常會遇到扭力選擇和慣量選擇,對于扭矩的計算相對簡單,只需要知道負(fù)載重量和傳動方式一般能很快的計算出電機所需要力矩,選型的時候再適當(dāng)放大,留些余量就可以了.慣量就是剛體繞軸轉(zhuǎn)動的慣性的度量，轉(zhuǎn)動慣量是表征剛體轉(zhuǎn)動慣性大小的物理量。它與剛體的質(zhì)量、質(zhì)量相對于轉(zhuǎn)軸的分布有關(guān)。（剛體是指理想狀態(tài)下的不會有任何變化的物體）,選擇的時候遇到電機慣量，也是伺服電機的一項重要指標(biāo)。它指的是伺服電機轉(zhuǎn)子本身的慣量，對于電機的加減速來說相當(dāng)重要。如果不能很好的匹配慣量,電機的動作會很不平穩(wěn).一般來說，小慣量的電機制動性能好，啟動，加速停止的反應(yīng)很快，高速往復(fù)性好，適合于一些輕負(fù)載，高速定位的場合,如一些直線高速定位機構(gòu)。中、大慣量的電機適用大負(fù)載、平穩(wěn)要求比較高的場合，如一些圓周運動機構(gòu)和一些機床行業(yè)。

如果你的負(fù)載比較大或是加速特性比較大，而選擇了小慣量的電機，可能對電機軸損傷太大， 選擇應(yīng)該根據(jù)負(fù)載的大小，加速度的大小，等等因素來選擇，一般的選型手冊上有相關(guān)的能量計算公式，比較復(fù)雜，這里就不詳列了。

 

伺服電機驅(qū)動器對伺服電機的響應(yīng)控制，最佳值為負(fù)載慣量與電機轉(zhuǎn)子慣量之比為一，最大不可超過五倍。通過機械傳動裝置的設(shè)計，可以使負(fù)載慣量與電機轉(zhuǎn)子慣量之比接近一或較小。當(dāng)負(fù)載慣量確實很大，機械設(shè)計不可能使負(fù)載慣量與電機轉(zhuǎn)子慣量之比小于五倍時，則可使用電機轉(zhuǎn)子慣量較大的電機，即所謂的大慣量電機。使用大慣量的電機，要達(dá)到一定的響應(yīng)，驅(qū)動器的容量應(yīng)要大一些。

一、基本接線

主電源輸入采用～220V，從L1、L3接入（實際使用應(yīng)參照操作手冊）；

控制電源輸入r、t也可直接接～220V;

電機接線見操作手冊第22、23頁，編碼器接線見操作手冊第24～26頁，切勿接錯。

二、試機步驟

1.JOG試機功能

僅按基本接線就可試機；

在數(shù)碼顯示為初始狀態(tài)‘r 0’下，按‘SET’鍵，然后連續(xù)按‘MODE’鍵直至數(shù)碼顯示為‘AF－AcL’，然后按上、下鍵至‘AF-JoG’;

按‘SET’鍵，顯示‘JoG -’:按住‘^’鍵直至顯示‘rEAdy’;

按住‘<’鍵直至顯示‘SrV-on’;

按住‘^’鍵電機反時針旋轉(zhuǎn)，按‘V’電機順時針旋轉(zhuǎn)，其轉(zhuǎn)速可由參數(shù)Pr57設(shè)定。

按‘SET’鍵結(jié)束。

2.內(nèi)部速度控制方式

COM＋（7腳）接＋12～24VDC,COM-（41腳）接該直流電源地；SRV－ON（29腳）接COM-;

參數(shù)No.53、No.05設(shè)置為1：（注此類參數(shù)修改后應(yīng)寫入EEPROM,并重新上電）

調(diào)節(jié)參數(shù)No.53,即可使電機轉(zhuǎn)動。參數(shù)值即為轉(zhuǎn)速，正值反時針旋轉(zhuǎn)，負(fù)值順時針旋轉(zhuǎn)。

3.位置控制方式

COM＋（7腳）接＋12～24VDC,COM-（41腳）接該直流電源地；SRV－ON（29腳）接COM-;

PLUS1（3腳）、SIGN1（5腳）接脈沖源的電源正極（＋5V）；

PLUS2（4腳）接脈沖信號，SIGN（6腳）接方向信號；

參數(shù)No.02設(shè)置為0，No42設(shè)置為3，No43設(shè)置為1；

PLUS（4腳）送入脈沖信號，即可使電機轉(zhuǎn)動；改變SIGN2即可改變電機轉(zhuǎn)向。

另外，調(diào)整參數(shù)No.46、No.4B,可改變電機每轉(zhuǎn)所需的脈沖數(shù)（即電子齒輪）。

常見問題解決方法:

1.松下數(shù)字式交流伺服系統(tǒng)MHMA 2KW，試機時一上電，電機就振動并有很大的噪聲，然后驅(qū)動器出現(xiàn)16號報警，該怎么解決？

這種現(xiàn)象一般是由于驅(qū)動器的增益設(shè)置過高，產(chǎn)生了自激震蕩。請調(diào)整參數(shù)No.10、No.11、No.12，適當(dāng)降低系統(tǒng)增益。（請參考《使用說明書》中關(guān)于增益調(diào)整的內(nèi)容）

2.松下交流伺服驅(qū)動器上電就出現(xiàn)22號報警，為什么？

22號報警是編碼器故障報警，產(chǎn)生的原因一般有：編碼器接線有問題：斷線、短路、接錯等等，請仔細(xì)查對；電機上的編碼器有問題：錯位、損壞等，請送修。

 3.松下伺服電機在很低的速度運行時，時快時慢，象爬行一樣，怎么辦？

伺服電機出現(xiàn)低速爬行現(xiàn)象一般是由于系統(tǒng)增益太低引起的，請調(diào)整參數(shù)No.10、No.11、No.12，適當(dāng)調(diào)整系統(tǒng)增益，或運行驅(qū)動器自動增益調(diào)整功能。（請參考《使用說明書》中關(guān)于增益調(diào)整的內(nèi)容）

 4.松下交流伺服系統(tǒng)在位置控制方式下，控制系統(tǒng)輸出的是脈沖和方向信號，但不管是正轉(zhuǎn)指令還是反轉(zhuǎn)指令，電機只朝一個方向轉(zhuǎn)，為什么？

 松下交流伺服系統(tǒng)在位置控制方式下，可以接收三種控制信號：脈沖/方向、正/反脈沖、A/B正交脈沖。驅(qū)動器的出廠設(shè)置為A/B正交脈沖（No42為0），請將No42改為3（脈沖/方向信號）。

 5.松下交流伺服系統(tǒng)的使用中，能否用伺服-ON作為控制電機脫機的信號，以便直接轉(zhuǎn)動電機軸？

 盡管在SRV-ON信號斷開時電機能夠脫機（處于自由狀態(tài)），但不要用它來啟動或停止電機，頻繁使用它開關(guān)電機可能會損壞驅(qū)動器。如果需要實現(xiàn)脫機功能時，可以采用控制方式的切換來實現(xiàn)：假設(shè)伺服系統(tǒng)需要位置控制，可以將控制方式選擇參數(shù)No02設(shè)置為4，即第一方式為位置控制，第二方式為轉(zhuǎn)矩控制。然后用C-MODE來切換控制方式：在進(jìn)行位置控制時，使信號C-MODE打開，使驅(qū)動器工作在第一方式（即位置控制）下；在需要脫機時，使信號C-MODE閉合，使驅(qū)動器工作在第二方式（即轉(zhuǎn)矩控制）下，由于轉(zhuǎn)矩指令輸入TRQR未接線，因此電機輸出轉(zhuǎn)矩為零，從而實現(xiàn)脫機。

 6.在我們開發(fā)的數(shù)控銑床中使用的松下交流伺服工作在模擬控制方式下，位置信號由驅(qū)動器的脈沖輸出反饋到計算機處理，在裝機后調(diào)時，發(fā)出運動指令，電機就飛車，什么原因？

 這種現(xiàn)象是由于驅(qū)動器脈沖輸出反饋到計算機的A/B正交信號相序錯誤、形成正反饋而造成，可以采用以下方法處理：

 A.修改采樣程序或算法；

 B.將驅(qū)動器脈沖輸出信號的A+和A-（或者B+和B-）對調(diào)，以改變相序；

 C.修改驅(qū)動器參數(shù)No45，改變其脈沖輸出信號的相序。

7.在我們研制的一臺檢測設(shè)備中，發(fā)現(xiàn)松下交流伺服系統(tǒng)對我們的檢測裝置有一些干擾，一般應(yīng)采取什么方法來消除？

由于交流伺服驅(qū)動器采用了逆變器原理，所以它在控制、檢測系統(tǒng)中是一個較為突出的干擾源，為了減弱或消除伺服驅(qū)動器對其它電子設(shè)備的干擾，一般可以采用以下辦法：

 A.驅(qū)動器和電機的接地端應(yīng)可靠地接地；

 B.驅(qū)動器的電源輸入端加隔離變壓器和濾波器；

 C.所有控制信號和檢測信號線使用屏蔽線。

 干擾問題在電子技術(shù)中是一個很棘手的難題，沒有固定的方法可以完全有效地排除它，通常憑經(jīng)驗和試驗來尋找抗干擾的措施。

 8.伺服電機為什么不會丟步？

 伺服電機驅(qū)動器接收電機編碼器的反饋信號，并和指令脈沖進(jìn)行比較，從而構(gòu)成了一個位置的半閉環(huán)控制。所以伺服電機不會出現(xiàn)丟步現(xiàn)象，每一個指令脈沖都可以得到可靠響應(yīng)。

9.如何考慮松下伺服的供電電源問題？

 目前，幾乎所有日本產(chǎn)交流伺服電機都是三相200V供電，國內(nèi)電源標(biāo)準(zhǔn)不同，所以必須按以下方法解決：

 A.對于750W以下的交流伺服，一般情況下可直接將單相220V接入驅(qū)動器的L1，L3端子；

 B.對于其它型號電機，建議使用三相變壓器將三相380V 變?yōu)槿?00V，接入驅(qū)動器的 L1，L2，L3。

10.對伺服電機進(jìn)行機械安裝時，應(yīng)特別注意什么？

 由于每臺伺服電機后端部都安裝有旋轉(zhuǎn)編碼器，它是一個十分易碎的精密光學(xué)器件，過大的沖擊力肯定會使其損壞。 

步進(jìn)電機和交流伺服電機性能比較

 步進(jìn)電機是一種離散運動的裝置，它和現(xiàn)代數(shù)字控制技術(shù)有著本質(zhì)的聯(lián)系。在目前國內(nèi)的數(shù)字控制系統(tǒng)中，步進(jìn)電機的應(yīng)用十分廣泛。隨著全數(shù)字式交流伺服系統(tǒng)的出現(xiàn)，交流伺服電機也越來越多地應(yīng)用于數(shù)字控制系統(tǒng)中。為了適應(yīng)數(shù)字控制的發(fā)展趨勢，運動控制系統(tǒng)中大多采用步進(jìn)電機或全數(shù)字式交流伺服電機作為執(zhí)行電動機。雖然兩者在控制方式上相似（脈沖串和方向信號），但在使用性能和應(yīng)用場合上存在著較大的差異。現(xiàn)就二者的使用性能作一比較。

 

一、控制精度不同

 兩相混合式步進(jìn)電機步距角一般為3.6°、1.8°，五相混合式步進(jìn)電機步距角一般為0.72 °、0.36°。也有一些高性能的步進(jìn)電機步距角更小。如四通公司生產(chǎn)的一種用于慢走絲機床的步進(jìn)電機，其步距角為0.09°；德國百格拉公司（BERGERLAHR）生產(chǎn)的三相混合式步進(jìn)電機其步距角可通過撥碼開關(guān)設(shè)置為1.8°、0.9°、0.72°、0.36°、0.18°、0.09°、0.072°、0.036°，兼容了兩相和五相混合式步進(jìn)電機的步距角。

交流伺服電機的控制精度由電機軸后端的旋轉(zhuǎn)編碼器保證。以松下全數(shù)字式交流伺服電機為例，對于帶標(biāo)準(zhǔn)2500線編碼器的電機而言，由于驅(qū)動器內(nèi)部采用了四倍頻技術(shù)，其脈沖當(dāng)量為360°/10000=0.036°。對于帶17位編碼器的電機而言，驅(qū)動器每接收217=131072個脈沖電機轉(zhuǎn)一圈，即其脈沖當(dāng)量為360°/131072=9.89秒。是步距角為1.8°的步進(jìn)電機的脈沖當(dāng)量的1/655。

 

二、低頻特性不同

 步進(jìn)電機在低速時易出現(xiàn)低頻振動現(xiàn)象。振動頻率與負(fù)載情況和驅(qū)動器性能有關(guān)，一般認(rèn)為振動頻率為電機空載起跳頻率的一半。這種由步進(jìn)電機的工作原理所決定的低頻振動現(xiàn)象對于機器的正常運轉(zhuǎn)非常不利。當(dāng)步進(jìn)電機工作在低速時，一般應(yīng)采用阻尼技術(shù)來克服低頻振動現(xiàn)象，比如在電機上加阻尼器，或驅(qū)動器上采用細(xì)分技術(shù)等。

交流伺服電機運轉(zhuǎn)非常平穩(wěn)，即使在低速時也不會出現(xiàn)振動現(xiàn)象。交流伺服系統(tǒng)具有共振抑制功能，可涵蓋機械的剛性不足，并且系統(tǒng)內(nèi)部具有頻率解析機能（FFT），可檢測出機械的共振點，便于系統(tǒng)調(diào)整。

 

三、矩頻特性不同

步進(jìn)電機的輸出力矩隨轉(zhuǎn)速升高而下降，且在較高轉(zhuǎn)速時會急劇下降，所以其最高工作轉(zhuǎn)速一般在300～600RPM。交流伺服電機為恒力矩輸出，即在其額定轉(zhuǎn)速（一般為2000RPM或3000RPM）以內(nèi)，都能輸出額定轉(zhuǎn)矩，在額定轉(zhuǎn)速以上為恒功率輸出。

 

四、過載能力不同

步進(jìn)電機一般不具有過載能力。交流伺服電機具有較強的過載能力。以松下交流伺服系統(tǒng)為例，它具有速度過載和轉(zhuǎn)矩過載能力。其最大轉(zhuǎn)矩為額定轉(zhuǎn)矩的三倍，可用于克服慣性負(fù)載在啟動瞬間的慣性力矩。步進(jìn)電機因為沒有這種過載能力，在選型時為了克服這種慣性力矩，往往需要選取較大轉(zhuǎn)矩的電機，而機器在正常工作期間又不需要那么大的轉(zhuǎn)矩，便出現(xiàn)了力矩浪費的現(xiàn)象。

 

五、運行性能不同

 步進(jìn)電機的控制為開環(huán)控制，啟動頻率過高或負(fù)載過大易出現(xiàn)丟步或堵轉(zhuǎn)的現(xiàn)象，停止時轉(zhuǎn)速過高易出現(xiàn)過沖的現(xiàn)象，所以為保證其控制精度，應(yīng)處理好升、降速問題。交流伺服驅(qū)動系統(tǒng)為閉環(huán)控制，驅(qū)動器可直接對電機編碼器反饋信號進(jìn)行采樣，內(nèi)部構(gòu)成位置環(huán)和速度環(huán)，一般不會出現(xiàn)步進(jìn)電機的丟步或過沖的現(xiàn)象，控制性能更為可靠。

 

六、速度響應(yīng)性能不同

 步進(jìn)電機從靜止加速到工作轉(zhuǎn)速（一般為每分鐘幾百轉(zhuǎn)）需要200～400毫秒。交流伺服系統(tǒng)的加速性能較好，以松下MSMA 400W交流伺服電機為例，從靜止加速到其額定轉(zhuǎn)速3000RPM僅需幾毫秒，可用于要求快速啟停的控制場合。

綜上所述，交流伺服系統(tǒng)在許多性能方面都優(yōu)于步進(jìn)電機。但在一些要求不高的場合也經(jīng)常用步進(jìn)電機來做執(zhí)行電動機。所以，在控制系統(tǒng)的設(shè)計過程中要綜合考慮控制要求、成本等多方面的因素，選用適當(dāng)?shù)目刂齐姍C。

合理選擇伺服電機的慣量

伺服電機的小慣量的高速往復(fù)好,大慣量的本身慣量大,機床上用好點. 伺服電機需要慣量匹配,日系列10倍與電機慣量左右(不同品牌有差異),歐系的20左右. 一般來說歐系的慣量都小,因為他們電機做的是細(xì)長的. 轉(zhuǎn)動慣量=轉(zhuǎn)動半徑*質(zhì)量。我們在選擇合適的伺服電機的使用常常會遇到扭力選擇和慣量選擇,對于扭矩的計算相對簡單,只需要知道負(fù)載重量和傳動方式一般能很快的計算出電機所需要力矩,選型的時候再適當(dāng)放大,留些余量就可以了.慣量就是剛體繞軸轉(zhuǎn)動的慣性的度量，轉(zhuǎn)動慣量是表征剛體轉(zhuǎn)動慣性大小的物理量。它與剛體的質(zhì)量、質(zhì)量相對于轉(zhuǎn)軸的分布有關(guān)。（剛體是指理想狀態(tài)下的不會有任何變化的物體）,選擇的時候遇到電機慣量，也是伺服電機的一項重要指標(biāo)。它指的是伺服電機轉(zhuǎn)子本身的慣量，對于電機的加減速來說相當(dāng)重要。如果不能很好的匹配慣量,電機的動作會很不平穩(wěn).一般來說，小慣量的電機制動性能好，啟動，加速停止的反應(yīng)很快，高速往復(fù)性好，適合于一些輕負(fù)載，高速定位的場合,如一些直線高速定位機構(gòu)。中、大慣量的電機適用大負(fù)載、平穩(wěn)要求比較高的場合，如一些圓周運動機構(gòu)和一些機床行業(yè)。

如果你的負(fù)載比較大或是加速特性比較大，而選擇了小慣量的電機，可能對電機軸損傷太大， 選擇應(yīng)該根據(jù)負(fù)載的大小，加速度的大小，等等因素來選擇，一般的選型手冊上有相關(guān)的能量計算公式，比較復(fù)雜，這里就不詳列了。

 伺服電機驅(qū)動器對伺服電機的響應(yīng)控制，最佳值為負(fù)載慣量與電機轉(zhuǎn)子慣量之比為一，最大不可超過五倍。通過機械傳動裝置的設(shè)計，可以使負(fù)載慣量與電機轉(zhuǎn)子慣量之比接近一或較小。當(dāng)負(fù)載慣量確實很大，機械設(shè)計不可能使負(fù)載慣量與電機轉(zhuǎn)子慣量之比小于五倍時，則可使用電機轉(zhuǎn)子慣量較大的電機，即所謂的大慣量電機。使用大慣量的電機，要達(dá)到一定的響應(yīng)，驅(qū)動器的容量應(yīng)要大一些。

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