揭示：AB電機與交流伺服系統(tǒng)的事實奧秘
    AB電機是種離散運動的裝置,，它和現(xiàn)代數(shù)字控制技術(shù)有著本質(zhì)的,。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)，但在使用和應(yīng)用場合上存在著較大的差異?，F(xiàn)就二者的使用作比較,。
    AB電機精度不同，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)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。
    AB電機特性不同,，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)動器有關(guān)，般認(rèn)為振動頻率為電機空載起跳頻率的半,。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)AB電機工作在低速時，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,。
    AB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,。交流伺服系統(tǒng)在許多方面都優(yōu)于AB電機。但在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,。
    1.AB電機設(shè)置自動加油參數(shù)(設(shè)置得小些，如5秒加次油),，觀察自動加油是否正確,，如果正確,，則將自動加油參數(shù)設(shè)置到實際需要的參數(shù)。
    2.設(shè)置步進(jìn)驅(qū)動器的細(xì)分?jǐn)?shù),，通常細(xì)分?jǐn)?shù)越高,，控制分辨率越高。但細(xì)分?jǐn)?shù)太高則影響到zui大進(jìn)給速度,。般來說,，對于模具機用戶可考慮脈沖當(dāng)量為0.001mm/P(此時zui大進(jìn)給速度為9600mm/min)或者0.0005mm/P(此時zui大進(jìn)給速度為4800mm/min);對于精度要求不高的用戶，脈沖當(dāng)量可設(shè)置的大些,，如0.002mm/P(此時zui大進(jìn)給速度為19200mm/min)或0.005mm/P(此時zui大進(jìn)給速度為48000mm/min),。對于兩相步進(jìn)電機，脈沖當(dāng)量計算方法如下：脈沖當(dāng)量=絲杠螺距÷細(xì)分?jǐn)?shù)÷200,。
    3.AB電機單軸加速度：用以描述單個進(jìn)給軸的加減速能力,，單位是毫米/秒平方。這個指標(biāo)由機床的物理特性決定,，如運動部分的,、進(jìn)給電機的扭矩、阻力,、切削負(fù)載等,。這個值越大，在運動過程中花在加減速過程中的時間越小,，效率越高,。通常，對于步進(jìn)電機,，該值在100 ~ 500之間,，對于伺服電機系統(tǒng)，可以設(shè)置在400 ~ 1200之間,。在設(shè)置過程中,，開始設(shè)置小點，運行段時間,，重復(fù)做各種典型運動,，注意觀察，如果沒有異常情況,，然后逐步增加,。如果發(fā)現(xiàn)異常情況，則降低該值,，并留50%~100%的保險余量,。
    4. AB電機起跳速度：該參數(shù)對應(yīng)步進(jìn)電機的起跳頻率。所謂起跳頻率是步進(jìn)電機不經(jīng)過加速,，能夠直接啟動工作的zui高頻率,。合理地選取該參數(shù)能夠提高加工效率,，并且能避開步進(jìn)電機運動特性不好的低速段;但是如果該參數(shù)選取大了，就會造成悶車,，所以定要留有余量,。在電機的出廠參數(shù)中，般包含起跳頻率參數(shù),。但是在機床裝配好后,，該值可能發(fā)生變化，般要下降,，特別是在做帶負(fù)載運動時,。所以，該設(shè)定參數(shù)是在參考電機出廠參數(shù)后,，再實際測量決定,。
    5.AB電機彎道加速度：用以描述多個進(jìn)給軸聯(lián)動時的加減速能力，單位是毫米/秒平方,。它決定了機床在做圓弧運動時的zui高速度,。這個值越大，機床在做圓弧運動時的zui大允許速度越大,。通常,，對于步進(jìn)電機系統(tǒng)組成的機床，該值在400~1000之間,，對于伺服電機系統(tǒng),，可以設(shè)置在1000 ~ 5000之間。如果是重型機床,，該值要小些,。在設(shè)置過程中，開始設(shè)置小點,，運行段時間，重復(fù)做各種典型聯(lián)動運動,，注意觀察,，如果沒有異常情況，然后逐步增加,。如果發(fā)現(xiàn)異常情況,，則降低該值，并留50%~100%的保險余量,。通?？紤]到步進(jìn)電機的驅(qū)動能力、機械裝配的摩擦,、機械部件的承受能力,，可以在廠商參數(shù)中修改各個軸的zui大速度,，對機床用戶實際使用時的三個軸zui大速度予以限制。