貝加萊伺服電機8LSA44.EB030D300-3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（或給定值）的任意變化的自動控制系統(tǒng)。伺服主要靠脈沖來定位,，基本上可以這樣理解,，伺服電機接收到1個脈沖，就會旋轉(zhuǎn)1個脈沖對應的角度,，從而實現(xiàn)位移,，因為，伺服電機本身具備發(fā)出脈沖的功能,，所以伺服電機每旋轉(zhuǎn)一個角度,，都會發(fā)出對應數(shù)量的脈沖，這樣,，和伺服電機接受的脈沖形成了呼應,，或者叫閉環(huán)，如此一來,，系統(tǒng)就會知道發(fā)了多少脈沖給伺服電機,，同時又收了多少脈沖回來，這樣,，就能夠很精確的控制電機的轉(zhuǎn)動，從而實現(xiàn)精確的定位,，可以達到0.001mm,。直流伺服電機分為有刷和無刷電機。有刷電機成本低,，結(jié)構(gòu)簡單,，啟動轉(zhuǎn)矩大,，調(diào)速范圍寬，控制容易,，需要維護,，但維護不方便（換碳刷），產(chǎn)生電磁干擾,，對環(huán)境有要求,。因此它可以用于對成本敏感的普通工業(yè)和民用場合。
無刷電機體積小,，重量輕,，出力大，響應快,，速度高,，慣量小，轉(zhuǎn)動平滑,，力矩穩(wěn)定,。控制復雜,，容易實現(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,。電機免維護,，效率很高，運行溫度低,，電磁輻射很小,，長壽命，可用于各種環(huán)境,。
2,、交流伺服電機也是無刷電機，分為同步和異步電機,，運動控制中一般都用同步電機,，它的功率范圍大，可以做到很大的功率,。大慣量,，最高轉(zhuǎn)動速度低，且隨著功率增大而快速降低,。因而適合做低速平穩(wěn)運行的應用,。
3、伺服電機內(nèi)部的轉(zhuǎn)子是永磁鐵,，驅(qū)動器控制的U/V/W三相電形成電磁場,，轉(zhuǎn)子在此磁場的作用下轉(zhuǎn)動,，同時電機自帶的編碼器反饋信號給驅(qū)動器，驅(qū)動器根據(jù)反饋值與目標值進行比較,，調(diào)整轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動的角度,。伺服電機的精度決定于編碼器的精度（線數(shù)）。
交流伺服電機和無刷直流伺服電機在功能上的區(qū)別：交流伺服要好一些,，因為是正弦波控制,，轉(zhuǎn)矩脈動小。直流伺服是梯形波,。但直流伺服比較簡單,，便宜。
交流伺服電動機
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)象和快速響應的性能,，它與普通電動機相比,，應具有轉(zhuǎn)子電阻大和轉(zhuǎn)動慣量小這兩個特點。應用較多的轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)有兩種形式：一種是采用高電阻率的導電材料做成的高電阻率導條的鼠籠轉(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
20世紀80年代以來,，隨著集成電路,、電力電子技術和交流可變速驅(qū)動技術的發(fā)展，永磁交流伺服驅(qū)動技術有了突出的發(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,。
⑵定子繞組散熱比較方便。
⑶慣量小,，易于提高系統(tǒng)的快速性,。
⑷適應于高速大力矩工作狀態(tài)。
⑸同功率下有較小的體積和重量,。
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：
貝加萊伺服電機8LSA44.EB030D300-3

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,。當電源頻率為50Hz,，電壓有36V、110V,、220,、380V；當電源頻率為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
播報
編輯
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,；讓控制卡上電時默認使能信號關閉；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：設置控制方式；設置使能由外部控制,；編碼器信號輸出的齒輪比,；設置控制信號與電機轉(zhuǎn)速的比例關系。一般來說,，建議使伺服工作中的最大設計轉(zhuǎn)速對應9V的控制電壓,。比如，山洋是設置1V電壓對應的轉(zhuǎn)速,，出廠值為500，如果你只準備讓電機在1000轉(zhuǎn)以下工作,，那么,，將這個參數(shù)設置為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。復查接線沒有錯誤后,，電機和控制卡（以及PC）上電,。此時電機應該不動，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,，后果肯定是災難性的。通過控制卡打開伺服的使能信號,。這時伺服應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。