德國(guó)FESTO伺服馬達(dá)EMME-AS全國(guó)總代理

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伺服電機(jī)是指在伺服系統(tǒng)中控制機(jī)械元件運(yùn)轉(zhuǎn)的發(fā)動(dòng)機(jī),，是一種補(bǔ)助馬達(dá)間接變速裝置。

FESTO伺服電機(jī)可使控制速度,，位置精度非常準(zhǔn)確,，可以將電壓信號(hào)轉(zhuǎn)化為轉(zhuǎn)矩和轉(zhuǎn)速以驅(qū)動(dòng)控制對(duì)象。伺服電機(jī)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速受輸入信號(hào)控制,，并能快速反應(yīng),，在自動(dòng)控制系統(tǒng)中，用作執(zhí)行元件,，且具有機(jī)電時(shí)間常數(shù)小,、線性度高、始動(dòng)電壓等特性,，可把所收到的電信號(hào)轉(zhuǎn)換成電動(dòng)機(jī)軸上的角位移或角速度輸出,。分為直流和交流伺服電動(dòng)機(jī)兩大類，其主要特點(diǎn)是,，當(dāng)信號(hào)電壓為零時(shí)無自轉(zhuǎn)現(xiàn)象,，轉(zhuǎn)速隨著轉(zhuǎn)矩的增加而勻速下降。

FESTO伺服馬達(dá)工作原理

1,、伺服系統(tǒng)（servo mechanism）是使物體的位置,、方位、

狀態(tài)等輸出被控量能夠跟隨輸入目標(biāo)（或給定值）的任意變化的自動(dòng)控制系統(tǒng),。伺服主要靠脈沖來定位,，基本上可以這樣理解，伺服電機(jī)接收到1個(gè)脈沖,，就會(huì)旋轉(zhuǎn)1個(gè)脈沖對(duì)應(yīng)的角度,，從而實(shí)現(xiàn)位移，因?yàn)?，伺服電機(jī)本身具備發(fā)出脈沖的功能,，所以伺服電機(jī)每旋轉(zhuǎn)一個(gè)角度,，都會(huì)發(fā)出對(duì)應(yīng)數(shù)量的脈沖,，這樣,，和伺服電機(jī)接受的脈沖形成了呼應(yīng)，或者叫閉環(huán),，如此一來,，系統(tǒng)就會(huì)知道發(fā)了多少脈沖給伺服電機(jī)，同時(shí)又收了多少脈沖回來,，這樣,，就能夠很精確的控制電機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)，從而實(shí)現(xiàn)精確的定位,，可以達(dá)到0.001mm,。直流伺服電機(jī)分為有刷和無刷電機(jī)。有刷電機(jī)成本低,，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,，啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩大，調(diào)速范圍寬,，控制容易,，需要維護(hù)，但維護(hù)不方便（換碳刷）,，產(chǎn)生電磁干擾,，對(duì)環(huán)境有要求。因此它可以用于對(duì)成本敏感的普通工業(yè)和民用場(chǎng)合,。

無刷電機(jī)體積小,，重量輕，出力大,，響應(yīng)快,，速度高，慣量小,，轉(zhuǎn)動(dòng)平滑,，力矩穩(wěn)定?？刂茝?fù)雜,，容易實(shí)現(xiàn)智能化，其電子換相方式靈活,，可以方波換相或正弦波換相,。電機(jī)免維護(hù)，效率很高,，運(yùn)行溫度低,，電磁輻射很小,，長(zhǎng)壽命，可用于各種環(huán)境,。

2,、交流伺服電機(jī)也是無刷電機(jī)，分為同步和異步電機(jī),，目前運(yùn)動(dòng)控制中一般都用同步電機(jī),，它的功率范圍大，可以做到很大的功率,。大慣量,，zui高轉(zhuǎn)動(dòng)速度低，且隨著功率增大而快速降低,。因而適合做低速平穩(wěn)運(yùn)行的應(yīng)用,。

3、伺服電機(jī)內(nèi)部的轉(zhuǎn)子是永磁鐵,，驅(qū)動(dòng)器控制的U/V/W三相電形成電磁場(chǎng),，轉(zhuǎn)子在此磁場(chǎng)的作用下轉(zhuǎn)動(dòng)，同時(shí)電機(jī)自帶的編碼器反饋信號(hào)給驅(qū)動(dòng)器,，驅(qū)動(dòng)器根據(jù)反饋值與目標(biāo)值進(jìn)行比較,，調(diào)整轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)的角度。伺服電機(jī)的精度決定于編碼器的精度（線數(shù)）,。

交流伺服電機(jī)和無刷直流伺服電機(jī)在功能上的區(qū)別：交流伺服要好一些,，因?yàn)槭钦也刂疲D(zhuǎn)矩脈動(dòng)小,。直流伺服是梯形波,。但直流伺服比較簡(jiǎn)單，便宜,。

FESTO伺服馬達(dá)調(diào)試方法

1,、初始化參數(shù)

在接線之前，先初始化參數(shù),。[2]

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(shí)默認(rèn)使能信號(hào)關(guān)閉,；將此狀態(tài)保存,，確保控制卡再次上電時(shí)即為此狀態(tài),。

在伺服電機(jī)上：設(shè)置控制方式,；設(shè)置使能由外部控制；編碼器信號(hào)輸出的齒輪比,；設(shè)置控制信號(hào)與電機(jī)轉(zhuǎn)速的比例關(guān)系,。一般來說,，建議使伺服工作中的zui大設(shè)計(jì)轉(zhuǎn)速對(duì)應(yīng)9V的控制電壓。比如,，山洋是設(shè)置1V電壓對(duì)應(yīng)的轉(zhuǎn)速,，出廠值為500，如果你只準(zhǔn)備讓電機(jī)在1000轉(zhuǎn)以下工作,，那么,，將這個(gè)參數(shù)設(shè)置為111,。

2,、接線

將控制卡斷電，連接控制卡與伺服之間的信號(hào)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(hào)線、伺服輸出的編碼器信號(hào)線,。復(fù)查接線沒有錯(cuò)誤后,，電機(jī)和控制卡（以及PC）上電。此時(shí)電機(jī)應(yīng)該不動(dòng),，而且可以用外力輕松轉(zhuǎn)動(dòng),，如果不是這樣，檢查使能信號(hào)的設(shè)置與接線,。用外力轉(zhuǎn)動(dòng)電機(jī),，檢查控制卡是否可以正確檢測(cè)到電機(jī)位置的變化，否則檢查編碼器信號(hào)的接線和設(shè)置

3,、試方向

對(duì)于一個(gè)閉環(huán)控制系統(tǒng),，如果反饋信號(hào)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(hào),。這是伺服應(yīng)該以一個(gè)較低的速度轉(zhuǎn)動(dòng)，這就是傳說中的“零漂",。一般控制卡上都會(huì)有抑制零漂的指令或參數(shù),。使用這個(gè)指令或參數(shù)，看電機(jī)的轉(zhuǎn)速和方向是否可以通過這個(gè)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(rèn)給出正數(shù),，電機(jī)正轉(zhuǎn),，編碼器計(jì)數(shù)增加；給出負(fù)數(shù),，電機(jī)反轉(zhuǎn)轉(zhuǎn),，編碼器計(jì)數(shù)減小,。如果電機(jī)帶有負(fù)載，行程有限,，不要采用這種方式,。測(cè)試不要給過大的電壓，建議在1V以下,。如果方向不*,，可以修改控制卡或電機(jī)上的參數(shù)，使其*,。

4,、抑制零漂

在閉環(huán)控制過程中，零漂的存在會(huì)對(duì)控制效果有一定的影響,，將其抑制住,。使用控制卡或伺服上抑制零飄的參數(shù)，仔細(xì)調(diào)整,，使電機(jī)的轉(zhuǎn)速趨近于零,。由于零漂本身也有一定的隨機(jī)性，所以,，不必要求電機(jī)轉(zhuǎn)速為零,。

5、建立閉環(huán)控制

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

6,、調(diào)整閉環(huán)參數(shù)

細(xì)調(diào)控制參數(shù),，確保電機(jī)按照控制卡的指令運(yùn)動(dòng)，這是必須要做的工作,，而這部分工作,，更多的是經(jīng)驗(yàn)，這里只能從略了,。

FESTO伺服馬達(dá)使用時(shí)的注意事項(xiàng)

一,、伺服電機(jī)油和水的保護(hù)

A：伺服電機(jī)可以用在會(huì)受水或油滴侵襲的場(chǎng)所，但是它不是全防水或防油的。因此,， 伺服電機(jī)不應(yīng)當(dāng)放置或使用在水中或油侵的環(huán)境中,。

B：如果伺服電機(jī)連接到一個(gè)減速齒輪，使用伺服電機(jī)時(shí)應(yīng)當(dāng)加油封,，以防止減速齒輪的油進(jìn)入伺服電機(jī)

C：伺服電機(jī)的電纜不要浸沒在油或水中,。

二、伺服電機(jī)電纜→減輕應(yīng)力

A：確保電纜不因外部彎曲力或自身重量而受到力矩或垂直負(fù)荷,，尤其是在電纜出口處或連接處,。

B：在伺服電機(jī)移動(dòng)的情況下，應(yīng)把電纜（就是隨電機(jī)配置的那根）牢固地固定到一個(gè)靜止的部分（相對(duì)電機(jī)）,，并且應(yīng)當(dāng)用一個(gè)裝在電纜支座里的附加電纜來延長(zhǎng)它,，這樣彎曲應(yīng)力可以減到zui小。

C：電纜的彎頭半徑做到盡可能大,。

三,、伺服電機(jī)允許的軸端負(fù)載

A：確保在安裝和運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)加到伺服電機(jī)軸上的徑向和軸向負(fù)載控制在每種型號(hào)的規(guī)定值以內(nèi),。

B：在安裝一個(gè)剛性聯(lián)軸器時(shí)要格外小心,，特別是過度的彎曲負(fù)載可能導(dǎo)致軸端和軸承的損壞或磨損

C：用柔性聯(lián)軸器，以便使徑向負(fù)載低于允許值,，此物是專為高機(jī)械強(qiáng)度的伺服電機(jī)設(shè)計(jì)的,。

D：關(guān)于允許軸負(fù)載，請(qǐng)參閱“允許的軸負(fù)荷表"（使用說明書）,。

四,、伺服電機(jī)安裝注意

A：在安裝/拆卸耦合部件到伺服電機(jī)軸端時(shí)，不要用錘子直接敲打軸端,。（錘子直接敲打軸端,，伺服電機(jī)軸另一端的編碼器要被敲壞）

B：竭力使軸端對(duì)齊到*狀態(tài)（對(duì)不好可能導(dǎo)致振動(dòng)或軸承損壞）。

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