LENZE E82EV251K2C伺服電機 電位器 電阻器

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),。

調(diào)試方法

1,、初始化參數(shù)

在接線之前，先初始化參數(shù),。

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

性能比較編輯 語音

伺服電機與步進電機的性能比較

步進電機作為一種開環(huán)控制的系統(tǒng),，和現(xiàn)代數(shù)字控制技術(shù)有著本質(zhì)的聯(lián)系,。在國內(nèi)的數(shù)字控制系統(tǒng)中，步進電機的應(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

兩相混合式步進電機步距角一般為 1.8°、0.9°,，五相混合式步進電機步距角一般為0.72 °,、0.36°。也有一些高性能的步進電機通過細分后步距角更小,。如三洋公司（SANYO DENKI）生產(chǎn)的二相混合式步進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,。以三洋全數(shù)字式交流伺服電機為例，對于帶標(biāo)準(zhǔn)2000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°/8000=0.045°。對于帶17位編碼器的電機而言,，驅(qū)動器每接收131072個脈沖電機轉(zhuǎn)一圈,，即其脈沖當(dāng)量為360°/131072=0.0027466°，是步距角為1.8°的步進電機的脈沖當(dāng)量的1/655,。

二,、低頻特性不同

步進電機在低速時易出現(xiàn)低頻振動現(xiàn)象。振動頻率與負載情況和驅(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,。以三洋交流伺服系統(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)矩的二到三倍,，可用于克服慣性負載在啟動瞬間的慣性力矩,。步進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

步進電機的控制為開環(huán)控制，啟動頻率過高或負載過大易出現(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,，以山洋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)于步進電機,。但在一些要求不高的場合也經(jīng)常用步進電機來做執(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,。

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