力士樂Rexroth伺服電機(jī)

伺服電機(jī)，按照通常的區(qū)分劃分為步進(jìn)電機(jī)、直流有刷伺服電機(jī)、直流無(wú)刷伺服電機(jī)、交流伺服電機(jī)， 隨著科技的日益進(jìn)步，很多特種伺服電機(jī)應(yīng)運(yùn)而生，比如壓電陶瓷電機(jī)、直線電機(jī)以及音圈電機(jī)，在這里我 們主要講講通常意義下伺服電機(jī)的選擇。

選擇什么樣的伺服電機(jī)，在很大程度上取決于負(fù)載的物理特性，負(fù)載的工作特性、系統(tǒng)要求以及工作環(huán) 境。一旦系統(tǒng)要求確定后，無(wú)論選擇何種形式的伺服電機(jī)，首先要考慮的是選擇多大的電機(jī)合適，主要考慮 負(fù)載的物理特性，包括負(fù)載扭矩、慣量等。

在伺服電機(jī)中，通常以扭矩或者力來衡量電機(jī)大小，所以選電機(jī) 首先要計(jì)算出折算到電機(jī)軸端負(fù)載扭矩或者力的大小。計(jì)算出扭矩以后需求留出一部分余量，一般選擇電機(jī) 連續(xù)扭矩>=1.3倍負(fù)載扭矩，這樣能保證電機(jī)可靠的運(yùn)行。

除此外還需求計(jì)算折算到軸端負(fù)載慣量的大小， 一般選擇負(fù)載慣量：電機(jī)轉(zhuǎn)子慣量

選擇出用多大扭矩的電機(jī)后，需求做的是了解負(fù)載的工作特性和工作環(huán)境。負(fù)載的工作特性包括如負(fù)載 是高速還是低速運(yùn)行，加速度需求達(dá)到多少，是否需求頻繁起停，頻率需求達(dá)到多少，系統(tǒng)運(yùn)行精度等等。 這時(shí)選擇伺服電機(jī)也并沒有什么特定的規(guī)律可循，關(guān)鍵的是你所選擇的電機(jī)必須適應(yīng)你負(fù)載運(yùn)動(dòng)的工作要 求。

比如在系統(tǒng)精度要求不高、運(yùn)動(dòng)速度在幾百轉(zhuǎn)以下（不超過500轉(zhuǎn)）但不至于過低（大于1轉(zhuǎn)），不需要頻繁起停的情況下，步進(jìn)電機(jī)是一種很好的選擇。這是由于步進(jìn)電機(jī)開環(huán)控制，控制精度低，速度太高， 電機(jī)扭矩會(huì)下降的很快，將帶不動(dòng)負(fù)載，速度過低會(huì)出現(xiàn)轉(zhuǎn)動(dòng)不連續(xù)的爬行現(xiàn)象，而且步進(jìn)電機(jī)的響應(yīng)也不 快，不適合頻繁啟動(dòng)的應(yīng)用場(chǎng)合。當(dāng)運(yùn)動(dòng)速度幾轉(zhuǎn)到3000多轉(zhuǎn)以下時(shí)，控制精度相對(duì)要求較高，可以選擇直 流或者交流伺服電機(jī)。

一般情況下，交流伺服電機(jī)低速特性不如直流伺服電機(jī)，假如負(fù)載工作于較低速，建 議選擇直流伺服電機(jī)。而有刷直流電機(jī)由于存在電刷換相，會(huì)有換相環(huán)火產(chǎn)生，在真空防暴水下等場(chǎng)合是 不能使用的，并且由于環(huán)火使電機(jī)軸膨脹以及傳導(dǎo)給連接部件，在系統(tǒng)精度要求高的場(chǎng)合也不能使用?，F(xiàn)在 產(chǎn)業(yè)應(yīng)用中廣泛應(yīng)用的交流伺服電機(jī)為交流永磁同步電機(jī)，由于其在額定轉(zhuǎn)速以下呈現(xiàn)的恒扭矩特性，所以 多用于負(fù)載扭矩恒定或者變化不大的場(chǎng)合，比如機(jī)床進(jìn)給系統(tǒng)。

選擇是相對(duì)的，同一種應(yīng)用，可以用交流也 可以用直流，有時(shí)取決于環(huán)境，比如有的機(jī)器人項(xiàng)目，交流電源相對(duì)而言比較難得到，那就只能用直流伺服 電機(jī)了。還有很多特殊應(yīng)用場(chǎng)合，常規(guī)意義的伺服電機(jī)是很難完成任務(wù)的，比如超低速平穩(wěn)運(yùn)行，有的甚至 低到每年幾轉(zhuǎn)，一般的伺服電機(jī)完成不了這個(gè)要求，只能選擇力矩電機(jī)來完成任務(wù)了。又比如需求頻繁起 停、快速響應(yīng)、高加速度，普通伺服也很難滿足要求，一般交流伺服電機(jī)帶負(fù)載頻繁起停頻率不會(huì)高于 5HZ，而直線電機(jī)就不差未幾了，可以做到高加速度有的達(dá)30G，起停頻率可到20HZ。

選擇電機(jī)的規(guī)律就是 了解負(fù)載特性，了解工作環(huán)境，了解電機(jī)特性，只有這樣才能選擇合適的伺服電機(jī)。

力士樂Rexroth伺服電機(jī)

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如何調(diào)試伺服電機(jī)，調(diào)試伺服電機(jī)的方法

如何調(diào)試伺服電機(jī)

近年來，智慧城市，只能系統(tǒng)一直是發(fā)展主題。伺服電機(jī)的伺服控制技術(shù)正是朝著數(shù)字化，只能化發(fā)展。所以伺服電機(jī)越來越被廣泛的應(yīng)用到各種領(lǐng)域之中。那么在安裝使用伺服電機(jī)之前，必須對(duì)伺服電機(jī)進(jìn)行調(diào)試。下面是調(diào)試伺服電機(jī)的具體步驟：

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(shí)默認(rèn)使能信號(hào)關(guān)閉；將此狀態(tài)保存，確?？刂瓶ㄔ俅紊想姇r(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最大設(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。如果方向不一致，可以修改控制卡或電機(jī)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(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)速絕對(duì)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最小值。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。

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伺服電機(jī)，按照通常的區(qū)分劃分為步進(jìn)電機(jī)、直流有刷伺服電機(jī)、直流無(wú)刷伺服電機(jī)、交流伺服電機(jī)， 隨著科技的日益進(jìn)步，很多特種伺服電機(jī)應(yīng)運(yùn)而生，比如壓電陶瓷電機(jī)、直線電機(jī)以及音圈電機(jī)，在這里我 們主要講講通常意義下伺服電機(jī)的選擇。

選擇什么樣的伺服電機(jī)，在很大程度上取決于負(fù)載的物理特性，負(fù)載的工作特性、系統(tǒng)要求以及工作環(huán) 境。一旦系統(tǒng)要求確定后，無(wú)論選擇何種形式的伺服電機(jī)，首先要考慮的是選擇多大的電機(jī)合適，主要考慮 負(fù)載的物理特性，包括負(fù)載扭矩、慣量等。

在伺服電機(jī)中，通常以扭矩或者力來衡量電機(jī)大小，所以選電機(jī) 首先要計(jì)算出折算到電機(jī)軸端負(fù)載扭矩或者力的大小。計(jì)算出扭矩以后需求留出一部分余量，一般選擇電機(jī) 連續(xù)扭矩>=1.3倍負(fù)載扭矩，這樣能保證電機(jī)可靠的運(yùn)行。

除此外還需求計(jì)算折算到軸端負(fù)載慣量的大小， 一般選擇負(fù)載慣量：電機(jī)轉(zhuǎn)子慣量

選擇出用多大扭矩的電機(jī)后，需求做的是了解負(fù)載的工作特性和工作環(huán)境。負(fù)載的工作特性包括如負(fù)載 是高速還是低速運(yùn)行，加速度需求達(dá)到多少，是否需求頻繁起停，頻率需求達(dá)到多少，系統(tǒng)運(yùn)行精度等等。 這時(shí)選擇伺服電機(jī)也并沒有什么特定的規(guī)律可循，關(guān)鍵的是你所選擇的電機(jī)必須適應(yīng)你負(fù)載運(yùn)動(dòng)的工作要 求。

比如在系統(tǒng)精度要求不高、運(yùn)動(dòng)速度在幾百轉(zhuǎn)以下（不超過500轉(zhuǎn)）但不至于過低（大于1轉(zhuǎn)），不需要頻繁起停的情況下，步進(jìn)電機(jī)是一種很好的選擇。這是由于步進(jìn)電機(jī)開環(huán)控制，控制精度低，速度太高， 電機(jī)扭矩會(huì)下降的很快，將帶不動(dòng)負(fù)載，速度過低會(huì)出現(xiàn)轉(zhuǎn)動(dòng)不連續(xù)的爬行現(xiàn)象，而且步進(jìn)電機(jī)的響應(yīng)也不 快，不適合頻繁啟動(dòng)的應(yīng)用場(chǎng)合。當(dāng)運(yùn)動(dòng)速度幾轉(zhuǎn)到3000多轉(zhuǎn)以下時(shí)，控制精度相對(duì)要求較高，可以選擇直 流或者交流伺服電機(jī)。

一般情況下，交流伺服電機(jī)低速特性不如直流伺服電機(jī)，假如負(fù)載工作于較低速，建 議選擇直流伺服電機(jī)。而有刷直流電機(jī)由于存在電刷換相，會(huì)有換相環(huán)火產(chǎn)生，在真空防暴水下等場(chǎng)合是 不能使用的，并且由于環(huán)火使電機(jī)軸膨脹以及傳導(dǎo)給連接部件，在系統(tǒng)精度要求高的場(chǎng)合也不能使用?，F(xiàn)在 產(chǎn)業(yè)應(yīng)用中廣泛應(yīng)用的交流伺服電機(jī)為交流永磁同步電機(jī)，由于其在額定轉(zhuǎn)速以下呈現(xiàn)的恒扭矩特性，所以 多用于負(fù)載扭矩恒定或者變化不大的場(chǎng)合，比如機(jī)床進(jìn)給系統(tǒng)。

選擇是相對(duì)的，同一種應(yīng)用，可以用交流也 可以用直流，有時(shí)取決于環(huán)境，比如有的機(jī)器人項(xiàng)目，交流電源相對(duì)而言比較難得到，那就只能用直流伺服 電機(jī)了。還有很多特殊應(yīng)用場(chǎng)合，常規(guī)意義的伺服電機(jī)是很難完成任務(wù)的，比如超低速平穩(wěn)運(yùn)行，有的甚至 低到每年幾轉(zhuǎn)，一般的伺服電機(jī)完成不了這個(gè)要求，只能選擇力矩電機(jī)來完成任務(wù)了。又比如需求頻繁起 停、快速響應(yīng)、高加速度，普通伺服也很難滿足要求，一般交流伺服電機(jī)帶負(fù)載頻繁起停頻率不會(huì)高于 5HZ，而直線電機(jī)就不差未幾了，可以做到高加速度有的達(dá)30G，起停頻率可到20HZ。

選擇電機(jī)的規(guī)律就是 了解負(fù)載特性，了解工作環(huán)境，了解電機(jī)特性，只有這樣才能選擇合適的伺服電機(jī)。