MOOG伺服電機性能比較和選型比較

　　交流伺服電動機定子的構(gòu)造基本上與電容分相式單相異步電動機相似.其定子上裝有兩個位置互差90°的繞組,，一個是勵磁繞組Rf，它始終接在交流電壓Uf上,；另一個是控制繞組L,，聯(lián)接控制信號電壓Uc,。所以交流伺服電動機又稱兩個伺服電動機,。

　　交流伺服電動機的轉(zhuǎn)子通常做成鼠籠式,，但為了使伺服電動機具有較寬的調(diào)速范圍、線性的機械特性,，無“自轉(zhuǎn)"現(xiàn)象和快速響應(yīng)的性能,，它與普通電動機相比，應(yīng)具有轉(zhuǎn)子電阻大和轉(zhuǎn)動慣量小這兩個特點,。應(yīng)用較多的轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)有兩種形式：一種是采用高電阻率的導(dǎo)電材料做成的高電阻率導(dǎo)條的鼠籠轉(zhuǎn)子，為了減小轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)動慣量,，轉(zhuǎn)子做得細長,；另一種是采用鋁合金制成的空心杯形轉(zhuǎn)子，杯壁很薄,，僅0.2-0.3mm,，為了減小磁路的磁阻，要在空心杯形轉(zhuǎn)子內(nèi)放置固定的內(nèi)定子.空心杯形轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)動慣量很小,，反應(yīng)迅速,，而且運轉(zhuǎn)平穩(wěn)，因此被廣泛采用,。

　　交流伺服電動機在沒有控制電壓時,，定子內(nèi)只有勵磁繞組產(chǎn)生的脈動磁場，轉(zhuǎn)子靜止不動,。當(dāng)有控制電壓時,，定子內(nèi)便產(chǎn)生一個旋轉(zhuǎn)磁場，轉(zhuǎn)子沿旋轉(zhuǎn)磁場的方向旋轉(zhuǎn)，在負載恒定的情況下,，電動機的轉(zhuǎn)速隨控制電壓的大小而變化,，當(dāng)控制電壓的相位相反時，伺服電動機將反轉(zhuǎn),。

　　永磁交流伺服電動機

　　隨著集成電路,、電力電子技術(shù)和交流可變速驅(qū)動技術(shù)的發(fā)展，永磁交流伺服驅(qū)動技術(shù)有了突出的發(fā)展,，各國著名電氣廠商相繼推出各自的交流伺服電動機和伺服驅(qū)動器系列產(chǎn)品并不斷完善和更新,。交流伺服系統(tǒng)已成為當(dāng)代高性能伺服系統(tǒng)的主要發(fā)展方向，使原來的直流伺服面臨被淘汰的危機,。90年代以后,，世界各國已經(jīng)商品化了的交流伺服系統(tǒng)是采用全數(shù)字控制的正弦波電動機伺服驅(qū)動。交流伺服驅(qū)動裝置在傳動領(lǐng)域的發(fā)展日新月異,。

　　永磁交流伺服電動機同直流伺服電動機比較,，主要優(yōu)點有：

　　⑴無電刷和換向器,，因此工作可靠,，對維護和保養(yǎng)要求低。

　?、贫ㄗ永@組散熱比較方便,。

　　⑶慣量小,，易于提高系統(tǒng)的快速性,。

　　⑷適應(yīng)于高速大力矩工作狀態(tài),。

　?、赏β氏掠休^小的體積和重量。

　　伺服電動機與單相異步電動機比較

　　交流伺服電動機的工作原理與分相式單相異步電動機雖然相似,，但前者的轉(zhuǎn)子電阻比后者大得多,，所以伺服電動機與單機異步電動機相比，有三個顯著特點：

　　1,、起動轉(zhuǎn)矩大

　　由于轉(zhuǎn)子電阻大,，與普通異步電動機的轉(zhuǎn)矩特性曲線相比，有明顯的區(qū)別,。它可使臨界轉(zhuǎn)差率S0>1,，這樣不僅使轉(zhuǎn)矩特性（機械特性）更接近于線性，而且具有較大的起動轉(zhuǎn)矩,。因此,，當(dāng)定子一有控制電壓,，轉(zhuǎn)子立即轉(zhuǎn)動，即具有起動快,、靈敏度高的特點,。

　　2、運行范圍較廣

　　3,、無自轉(zhuǎn)現(xiàn)象

　　正常運轉(zhuǎn)的伺服電動機,，只要失去控制電壓，電機立即停止運轉(zhuǎn),。當(dāng)伺服電動機失去控制電壓后,，它處于單相運行狀態(tài)，由于轉(zhuǎn)子電阻大,，定子中兩個相反方向旋轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)磁場與轉(zhuǎn)子作用所產(chǎn)生的兩個轉(zhuǎn)矩特性（T1－S1,、T2－S2曲線）以及合成轉(zhuǎn)矩特性（T－S曲線）

　　交流伺服電動機的輸出功率一般是0.1-100W。當(dāng)電源頻率為50Hz,，電壓有36V,、110V、220,、380V,；當(dāng)電源頻率為400Hz，電壓有20V,、26V,、36V、115V等多種,。

　　交流伺服電動機運行平穩(wěn),、噪音小。但控制特性是非線性,，并且由于轉(zhuǎn)子電阻大,，損耗大，效率低,，因此與同容量直流伺服電動機相比,，體積大,、重量重,，所以只適用于0.5-100W的小功率控制系統(tǒng)。

　　在接線之前,，先初始化參數(shù),。

　　（1）在控制卡上：選好控制方式,；將PID參數(shù)清零,；讓控制卡上電時默認使能信號關(guān)閉,；將此狀態(tài)保存，確?？刂瓶ㄔ俅紊想姇r即為此狀態(tài),。

　　在伺服電機上：設(shè)置控制方式；設(shè)置使能由外部控制,；編碼器信號輸出的齒輪比,；設(shè)置控制信號與電機轉(zhuǎn)速的比例關(guān)系。一般來說,，建議使伺服工作中的最大設(shè)計轉(zhuǎn)速對應(yīng)9V的控制電壓,。比如，山洋是設(shè)置1V電壓對應(yīng)的轉(zhuǎn)速,，出廠值為500,，如果你只準(zhǔn)備讓電機在1000轉(zhuǎn)以下工作，那么,，將這個參數(shù)設(shè)置為,。

　　2、接線

　　將控制卡斷電,，連接控制卡與伺服之間的信號線,。以下的線是必須要接的：控制卡的模擬量輸出線、使能信號線,、伺服輸出的編碼器信號線,。復(fù)查接線沒有錯誤后，電機和控制卡（以及PC）上電,。此時電機應(yīng)該不動,，而且可以用外力輕松轉(zhuǎn)動，如果不是這樣,，檢查使能信號的設(shè)置與接線,。用外力轉(zhuǎn)動電機，檢查控制卡是否可以正確檢測到電機位置的變化,，否則檢查編碼器信號的接線和設(shè)置

　　3,、試方向

　　對于一個閉環(huán)控制系統(tǒng)，如果反饋信號的方向不正確,，后果肯定是災(zāi)難性的,。通過控制卡打開伺服的使能信號。這時伺服應(yīng)該以一個較低的速度轉(zhuǎn)動,，這就是傳說中的“零漂",。一般控制卡上都會有抑制零漂的指令或參數(shù)。使用這個指令或參數(shù),，看電機的轉(zhuǎn)速和方向是否可以通過這個指令（參數(shù)）控制,。如果不能控制,，檢查模擬量接線及控制方式的參數(shù)設(shè)置。確認給出正數(shù),，電機正轉(zhuǎn),，編碼器計數(shù)增加；給出負數(shù),，電機反轉(zhuǎn)轉(zhuǎn),，編碼器計數(shù)減小。如果電機帶有負載,，行程有限,，不要采用這種方式。測試不要給過大的電壓,，建議在1V以下,。如果方向不一致，可以修改控制卡或電機上的參數(shù),，使其一致,。

　　4、抑制零漂

　　在閉環(huán)控制過程中,，零漂的存在會對控制效果有一定的影響,，最好將其抑制住。使用控制卡或伺服上抑制零飄的參數(shù),，仔細調(diào)整,，使電機的轉(zhuǎn)速趨近于零。由于零漂本身也有一定的隨機性,，所以,，不必要求電機轉(zhuǎn)速絕對為零。

　　5,、建立閉環(huán)控制

　　再次通過控制卡將伺服使能信號放開,，在控制卡上輸入一個較小的比例增益，至于多大算較小,，這只能憑感覺了,，如果實在不放心，就輸入控制卡能允許的最小值,。將控制卡和伺服的使能信號打開,。這時，電機應(yīng)該已經(jīng)能夠按照運動指令大致做出動作了,。

　　6,、調(diào)整閉環(huán)參數(shù)

　　細調(diào)控制參數(shù),，確保電機按照控制卡的指令運動,，這是必須要做的工作,，而這部分工作，更多的是經(jīng)驗,，這里只能從略了,。