伺服電機(jī)和步進(jìn)電機(jī)的技術(shù)問答

1、伺服電機(jī)和步進(jìn)電機(jī)的技術(shù)問答 伺服電機(jī)和的技術(shù)問答： 1、如何正確挑選伺服電機(jī)和步進(jìn)電機(jī)？主要視詳細(xì)應(yīng)用狀況而定，容易地說要確定：負(fù)載的性質(zhì)（如水平還是垂直負(fù)載等），轉(zhuǎn)矩、慣量、轉(zhuǎn)速、精度、加減速等要求，上位控制要求（如對(duì)端口界面和通訊方面的要求），主要控制方式是位置、轉(zhuǎn)矩還是速度方式。供電電源是直流還是溝通電源，或電池供電，范圍。據(jù)此以確定電機(jī)和配用驅(qū)動(dòng)器或控制器的型號(hào)。2、挑選步進(jìn)電機(jī)還是伺服電機(jī)系統(tǒng)？其實(shí)，挑選什么樣的電機(jī)應(yīng)按照詳細(xì)應(yīng)用狀況而定，各有其特點(diǎn)。請(qǐng)見下表，自然明了。3、如何配用步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器？按照電機(jī)的，配用大于或等于此電流的驅(qū)動(dòng)器。假如需要低振動(dòng)或高精度時(shí)，可配用細(xì)分型驅(qū)動(dòng)

2、器。對(duì)于大轉(zhuǎn)矩電機(jī)，盡可能用高電壓型驅(qū)動(dòng)器，以獲得良好的高速性能。按照電機(jī)的電流，配用大于或等于此電流的驅(qū)動(dòng)器。假如需要低振動(dòng)或高精度時(shí)，可配用細(xì)分型驅(qū)動(dòng)器。對(duì)于大轉(zhuǎn)矩電機(jī)，盡可能用高電壓型驅(qū)動(dòng)器，以獲得良好的高速性能。4、2相和5相步進(jìn)電機(jī)有何區(qū)分，如何挑選？2相電機(jī)成本低，但在低速時(shí)的震驚較大，高速時(shí)的力矩下降快。5相電機(jī)則振動(dòng)較小，高速性能好，比2相電機(jī)的速度高3050%，可在部分場(chǎng)合取代伺服電機(jī)。5、何時(shí)選用直流伺服系統(tǒng)，它和溝通伺服有何區(qū)分？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)容易，啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩大，調(diào)速范圍寬，控制簡(jiǎn)單，需要維護(hù)，但維護(hù)便利（換碳刷），產(chǎn)生電磁干擾，對(duì)環(huán)境

3、有要求。因此它可以用于對(duì)成本敏感的一般工業(yè)和民用場(chǎng)合。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)容易，啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩大，調(diào)速范圍寬，控制簡(jiǎn)單，需要維護(hù)，但維護(hù)便利（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)成本敏感的一般工業(yè)和民用場(chǎng)合。無刷電機(jī)體積小，分量輕，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，簡(jiǎn)單實(shí)現(xiàn)智能化，其換相方式靈便，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。溝通伺服電機(jī)也是無刷電機(jī)，分為同步和異步電機(jī)，目前運(yùn)動(dòng)控制中普通都用同步電機(jī)，它的功率范圍大，可以做到很大的功率。大慣量，最高轉(zhuǎn)動(dòng)速

4、度低，且隨著功率增大而迅速降低。因而適合做低速平穩(wěn)運(yùn)行的應(yīng)用。無刷電機(jī)體積小，分量輕，出力大，響應(yīng)快，速度高，慣量小，轉(zhuǎn)動(dòng)平滑，力矩穩(wěn)定。控制復(fù)雜，簡(jiǎn)單實(shí)現(xiàn)智能化，其電子換相方式靈便，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。溝通伺服電機(jī)也是無刷電機(jī)，分為同步和異步電機(jī)，目前運(yùn)動(dòng)控制中普通都用同步電機(jī)，它的功率范圍大，可以做到很大的功率。大慣量，最高轉(zhuǎn)動(dòng)速度低，且隨著功率增大而迅速降低。因而適合做低速平穩(wěn)運(yùn)行的應(yīng)用。6、用法電機(jī)時(shí)要注重的問題？上電運(yùn)行前要作如下檢查：1）電源電壓是否合適（過壓很可能造成驅(qū)動(dòng)模塊的損壞）；對(duì)于直流輸入的+/

5、-極性一定不能接錯(cuò)，驅(qū)動(dòng)控制器上的電機(jī)型號(hào)或電流設(shè)定值是否合適（開頭時(shí)不要太大）；2）控制信號(hào)線接可靠，工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)最好要考慮屏蔽問題（如采納雙絞線）；3）不要開頭時(shí)就把需要接的線全接上，只連成最基本的系統(tǒng)，運(yùn)行良好后，再逐步銜接。4）一定要搞清晰接地辦法，還是采納浮空不接。5）開頭運(yùn)行的半小時(shí)內(nèi)要疏遠(yuǎn)觀看電機(jī)的狀態(tài)，如運(yùn)動(dòng)是否正常，聲音和溫升狀況，發(fā)覺問題立刻停機(jī)調(diào)節(jié)。7、步進(jìn)電機(jī)啟動(dòng)運(yùn)行時(shí)，有時(shí)動(dòng)一下就不動(dòng)了或原地往返動(dòng)，運(yùn)行時(shí)有時(shí)還會(huì)失步，是什么問題？普通要考慮以下方面作檢查：1）電機(jī)力矩是否足夠大，能否帶動(dòng)負(fù)載，因此我們普通推舉用戶選型時(shí)要選用力矩比實(shí)際需要大50%100%的電機(jī)，由于步進(jìn)

6、電機(jī)不能過負(fù)載運(yùn)行，哪怕是眨眼，都會(huì)造成失步，嚴(yán)峻時(shí)停轉(zhuǎn)或不規(guī)章原地反復(fù)動(dòng)。2）上位控制器來的輸入走步脈沖的電流是否夠大（普通要10ma），以使光耦穩(wěn)定導(dǎo)通，輸入的頻率是否過高，導(dǎo)致接收不到，假如上位控制器的輸出是電路，則也要選用cmos輸入型的驅(qū)動(dòng)器。3）啟動(dòng)頻率是否太高，在啟動(dòng)程序上是否設(shè)置了加速過程，最好從電機(jī)規(guī)定的啟動(dòng)頻率內(nèi)開頭加速到設(shè)定頻率，哪怕加速時(shí)光很短，否則可能就不穩(wěn)定，甚至處于惰態(tài)。4）電機(jī)未固定好時(shí)，有時(shí)會(huì)浮現(xiàn)此情況，則屬于正常。由于，事實(shí)上此時(shí)造成了電機(jī)的劇烈共振而導(dǎo)致進(jìn)入失步狀態(tài)。電機(jī)必需固定好。5）對(duì)于5相電機(jī)來說，相位接錯(cuò)，電機(jī)也不能工作。普通要考慮以下方面作檢查：

7、1）電機(jī)力矩是否足夠大，能否帶動(dòng)負(fù)載，因此我們普通推舉用戶選型時(shí)要選用力矩比實(shí)際需要大50%100%的電機(jī)，由于步進(jìn)電機(jī)不能過負(fù)載運(yùn)行，哪怕是眨眼，都會(huì)造成失步，嚴(yán)峻時(shí)停轉(zhuǎn)或不規(guī)章原地反復(fù)動(dòng)。2）上位控制器來的輸入走步脈沖的電流是否夠大（普通要10ma），以使光耦穩(wěn)定導(dǎo)通，輸入的頻率是否過高，導(dǎo)致接收不到，假如上位控制器的輸出電路是cmos電路，則也要選用cmos輸入型的驅(qū)動(dòng)器。3）啟動(dòng)頻率是否太高，在啟動(dòng)程序上是否設(shè)置了加速過程，最好從電機(jī)規(guī)定的啟動(dòng)頻率內(nèi)開頭加速到設(shè)定頻率，哪怕加速時(shí)光很短，否則可能就不穩(wěn)定，甚至處于惰態(tài)。4）電機(jī)未固定好時(shí)，有時(shí)會(huì)浮現(xiàn)此情況，則屬于正常。由于，事實(shí)上此時(shí)造

8、成了電機(jī)的劇烈共振而導(dǎo)致進(jìn)入失步狀態(tài)。電機(jī)必需固定好。5）對(duì)于5相電機(jī)來說，相位接錯(cuò)，電機(jī)也不能工作。8、我想通過通訊方式挺直控制伺服電機(jī)，可以嗎？可以的，也比較便利，只是速度問題，用于對(duì)響應(yīng)速度要求不太高的應(yīng)用。假如要求迅速的響應(yīng)控制參數(shù)，最好用伺服運(yùn)動(dòng)控制卡，普通它上面有和高速度的規(guī)律處理電路，以實(shí)現(xiàn)高速高精度的運(yùn)動(dòng)控制。如s加速、多軸插補(bǔ)等?？梢缘模脖容^便利，只是速度問題，用于對(duì)響應(yīng)速度要求不太高的應(yīng)用。假如要求迅速的響應(yīng)控制參數(shù)，最好用伺服運(yùn)動(dòng)控制卡，普通它上面有dsp和高速度的規(guī)律處理電路，以實(shí)現(xiàn)高速高精度的運(yùn)動(dòng)控制。如s加速、多軸插補(bǔ)等。9、用給步進(jìn)和直流電機(jī)系統(tǒng)供電好不好？普通

9、最好不要，特殊是大力矩電機(jī)，除非選用比需要的功率大一倍以上的開關(guān)電源。由于，電機(jī)工作時(shí)是大型負(fù)載，會(huì)對(duì)電源端形成眨眼的高壓。而開關(guān)電源的過載性能不好，會(huì)庇護(hù)關(guān)斷，且其精密的穩(wěn)壓性能又不需要，有時(shí)可能造成開關(guān)電源和驅(qū)動(dòng)器的損壞。可以用常規(guī)的環(huán)形或r型變壓的直流電源。10、我想用10v或420ma的直流電壓來控制步進(jìn)電機(jī)，可以嗎？可以，但需要另外的轉(zhuǎn)換模塊。11、我有一個(gè)的伺服電機(jī)帶反饋，可否用只帶測(cè)速機(jī)口的伺服驅(qū)動(dòng)器控制？可以，需要配一個(gè)編碼器轉(zhuǎn)測(cè)速機(jī)信號(hào)模塊。12、伺服電機(jī)的碼盤部分可以拆開嗎？禁止拆開，由于碼盤內(nèi)的石英片很簡(jiǎn)單破碎，且進(jìn)入灰塵后，壽命和精度都將無法保證，需要專業(yè)人員檢修。禁止

10、拆開，由于碼盤內(nèi)的石英片很簡(jiǎn)單破碎，且進(jìn)入灰塵后，壽命和精度都將無法保證，需要專業(yè)人員檢修。13、步進(jìn)和伺服電機(jī)可以拆開檢修或改裝嗎？不要，最好讓廠家去做，拆開后沒有專業(yè)設(shè)備很難安裝回原樣，電機(jī)的轉(zhuǎn)定子間的間隙無法保證。磁鋼材料的性能被破壞，甚至造成失磁，電機(jī)力矩大大下降。14、幾臺(tái)伺服電機(jī)可以作同步運(yùn)行嗎？15、伺服控制器能夠感知外部負(fù)載的變幻嗎？如碰到設(shè)定阻力時(shí)停止、返回或保持一定的推力跟進(jìn)。如碰到設(shè)定阻力時(shí)停止、返回或保持一定的推力跟進(jìn)。16、可以將國(guó)產(chǎn)的驅(qū)動(dòng)器或電機(jī)和國(guó)外優(yōu)質(zhì)的電機(jī)或驅(qū)動(dòng)器配用嗎？原則上是可以的，但要搞清晰電機(jī)的技術(shù)參數(shù)后才干配用，否則會(huì)大大降低應(yīng)有的效果，甚至影響長(zhǎng)久

11、運(yùn)行和壽命。最好向供給商詢問后再打算。17、用法大于額定電壓值的直流電源電壓驅(qū)動(dòng)電機(jī)平安嗎?正常來說這不是問題，只要電機(jī)在所設(shè)定的速度和電流極限值內(nèi)運(yùn)行。由于電機(jī)速度與電機(jī)線電壓成正比，因此挑選某種電源電壓不會(huì)引起過速，但可能發(fā)生驅(qū)動(dòng)器等故障。此外,必需保證電機(jī)符合驅(qū)動(dòng)器的最小電感系數(shù)要求，而且還要確保所設(shè)定的電流極限值小于或等于電機(jī)的額定電流。正常來說這不是問題，只要電機(jī)在所設(shè)定的速度和電流極限值內(nèi)運(yùn)行。由于電機(jī)速度與電機(jī)線電壓成正比，因此挑選某種電源電壓不會(huì)引起過速，但可能發(fā)生驅(qū)動(dòng)器等故障。此外,必需保證電機(jī)符合驅(qū)動(dòng)器的最小電感系數(shù)要求，而且還要確保所設(shè)定的電流極限值小于或等于電機(jī)的額定電

12、流。實(shí)際上，假如你能在你設(shè)計(jì)的裝置中讓電機(jī)跑地比較慢的話(低于額定電壓)，這是很好的。以較低的電壓(因此比較低的速度)運(yùn)行會(huì)使得電刷運(yùn)轉(zhuǎn)反彈較少，而且電刷/換向器磨損較小，比較低的電流消耗和比較長(zhǎng)的電機(jī)壽命。另一方面，假如電機(jī)大小的*和性能的要求需要額外的轉(zhuǎn)矩及速度，過度驅(qū)動(dòng)電機(jī)也是可以的，但會(huì)犧牲產(chǎn)品的用法壽命。18、如何為我的應(yīng)用挑選適當(dāng)?shù)墓╇婋娫?推舉挑選電源電壓值比最大所需的電壓高10%-50%。此百分比因kt,ke,以及系統(tǒng)內(nèi)的電壓降而不同。驅(qū)動(dòng)器的電流值應(yīng)當(dāng)足夠傳送應(yīng)用所需的能量。記住驅(qū)動(dòng)器的輸出電壓值與供電電壓不同,因此驅(qū)動(dòng)器輸出電流也與輸入電流不相同。為確定合適的供電電流，需要

13、計(jì)算此應(yīng)用全部的功率需求，再增強(qiáng)5%。按i=p/v公式計(jì)算即可得到所需電流值。推舉挑選電源電壓值比最大所需的電壓高10%-50%。此百分比因kt,ke,以及系統(tǒng)內(nèi)的電壓降而不同。驅(qū)動(dòng)器的電流值應(yīng)當(dāng)足夠傳送應(yīng)用所需的能量。記住驅(qū)動(dòng)器的輸出電壓值與供電電壓不同,因此驅(qū)動(dòng)器輸出電流也與輸入電流不相同。為確定合適的供電電流，需要計(jì)算此應(yīng)用全部的功率需求，再增強(qiáng)5%。按i=p/v公式計(jì)算即可得到所需電流值。19、對(duì)于伺服驅(qū)動(dòng)器我可以挑選那種工作方式？請(qǐng)見下表（以下模式并不所有存在于全部型號(hào)的驅(qū)動(dòng)器中）20、驅(qū)動(dòng)器和系統(tǒng)如何接地？a.假如在溝通電源和驅(qū)動(dòng)器直流（如變壓器）之間沒有隔離的話，不要將直流總線的

14、非隔離端口或非隔離信號(hào)的地接大地，這可能會(huì)導(dǎo)致設(shè)備損壞和人員損害。由于溝通的公共電壓并不是對(duì)大地的，在直流總線地和大地之間可能會(huì)有很高的電壓。b.在多數(shù)伺服系統(tǒng)中，全部的公共地和大地在信號(hào)端是接在一起的。多種銜接大地方式產(chǎn)生的地回路很簡(jiǎn)單受噪音影響而在不同的參考點(diǎn)上產(chǎn)生流。c.為了保持指令參考電壓的恒定，要將驅(qū)動(dòng)器的信號(hào)地接到控制器的信號(hào)地。它也會(huì)接到外部電源的地，這將影響到控制器和驅(qū)動(dòng)器的工作（如：編碼器的5v電源）。d.屏蔽層接地是比較困難的，有幾種辦法。正確的屏蔽接地處是在其電路內(nèi)部的參考電位點(diǎn)上。這個(gè)點(diǎn)取決于噪聲源和接收是否同時(shí)接地，或者浮空。要確保屏蔽層在同一個(gè)點(diǎn)接地使得地電流不會(huì)流

15、過屏蔽層。21、減速器為什么不能和電機(jī)正巧相配在標(biāo)準(zhǔn)轉(zhuǎn)矩點(diǎn)?假如考慮到電機(jī)產(chǎn)生的經(jīng)過減速器的最大延續(xù)轉(zhuǎn)矩，許多減速比會(huì)遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過減速器的轉(zhuǎn)矩等級(jí)。假如我們要設(shè)計(jì)每個(gè)減速器來匹配滿轉(zhuǎn)矩，減速器的內(nèi)部齒輪會(huì)有太多組合(體積較大、材料多)。這樣會(huì)使得產(chǎn)品價(jià)格高，且違背了產(chǎn)品的“高性能、小體積”原則。22、我如何挑選用法行星減速器還是正齒輪減速器?行星減速器普通用于在有限的空間里需要較高的轉(zhuǎn)矩時(shí)，即小體積大轉(zhuǎn)矩，而且它的牢靠性和壽命都比正齒輪減速器要好。正齒輪減速器則用于較低的電流消耗，低噪音和高效率低成本應(yīng)用。部分伺服驅(qū)動(dòng)器故障檢查辦法參考:23、何為負(fù)載率(dutycycle)?負(fù)載率(dutycy

16、cle)是指電機(jī)在每個(gè)工作周期內(nèi)的工作時(shí)光/（工作時(shí)光+非工作時(shí)光）的比率。假如負(fù)載率低，就允許電機(jī)以3倍延續(xù)電流短時(shí)光運(yùn)行，從而比額定延續(xù)運(yùn)行時(shí)產(chǎn)生更大的力氣。負(fù)載率(dutycycle)是指電機(jī)在每個(gè)工作周期內(nèi)的工作時(shí)光/（工作時(shí)光+非工作時(shí)光）的比率。假如負(fù)載率低，就允許電機(jī)以3倍延續(xù)電流短時(shí)光運(yùn)行，從而比額定延續(xù)運(yùn)行時(shí)產(chǎn)生更大的力氣。24、標(biāo)準(zhǔn)旋轉(zhuǎn)電機(jī)的驅(qū)動(dòng)電路可以用于直線電機(jī)嗎？普通都是可以的。你可以把直線電機(jī)就當(dāng)作旋轉(zhuǎn)電機(jī)，如直線步進(jìn)電機(jī)、有刷、無刷和溝通直線電機(jī)。詳細(xì)請(qǐng)向供給商詢問。25、直線電機(jī)是否可以垂直安裝，做上下運(yùn)動(dòng)？可以。按照用戶的要求，垂直安裝時(shí)我們可以加裝動(dòng)子滑塊平

17、衡裝置或加裝導(dǎo)軌抱閘剎車。26、在同一個(gè)平臺(tái)上可以安裝多個(gè)動(dòng)子嗎？可以。只要幾個(gè)動(dòng)子之間不相互阻礙即可。27、是否可以將多個(gè)無刷電機(jī)的動(dòng)子線圈安裝于同一個(gè)磁軌道上？可以。只要幾個(gè)動(dòng)子之間不相互阻礙即可。28、ams的直線電機(jī)是否可以用于特別環(huán)境，如水濺、真空、潔凈室、輻射等環(huán)境？可以提供。詳細(xì)請(qǐng)與我們聯(lián)系。29、用法直線電機(jī)比滾珠絲桿的線性電機(jī)有何優(yōu)點(diǎn)？因?yàn)槎ㄗ雍蛣?dòng)子之間沒有機(jī)械銜接，所以消退了背隙、磨損、卡死問題，運(yùn)動(dòng)越發(fā)平滑。突出了更高精度、高速度、高加速度、響應(yīng)快、運(yùn)動(dòng)平滑、控制精度高、牢靠性好體積緊湊、形狀高度低、長(zhǎng)壽命、免維護(hù)等特點(diǎn)。因?yàn)槎ㄗ雍蛣?dòng)子之間沒有機(jī)械銜接，所以消退了背隙、磨

18、損、卡死問題，運(yùn)動(dòng)越發(fā)平滑。突出了更高精度、高速度、高加速度、響應(yīng)快、運(yùn)動(dòng)平滑、控制精度高、牢靠性好體積緊湊、形狀高度低、長(zhǎng)壽命、免維護(hù)等特點(diǎn)。30、你們的滑臺(tái)可以做多個(gè)組合一起用法嗎？是的?？梢越M合為xy,xz,yz,xyz及其它靈便組合。31、如何選用電動(dòng)缸、滑臺(tái)、精密平臺(tái)類產(chǎn)品？其成本是如何計(jì)算的？挑選致動(dòng)執(zhí)行器類產(chǎn)品關(guān)鍵要看您對(duì)運(yùn)動(dòng)參數(shù)有什么樣的要求，可以按照您需要的應(yīng)用來確定詳細(xì)運(yùn)動(dòng)參數(shù)等技術(shù)條件，這些參數(shù)要符合您的實(shí)際需要，既要滿足應(yīng)用要求并留有余地，也不要提得太高，否則其成本可能會(huì)數(shù)倍于標(biāo)準(zhǔn)型產(chǎn)品。舉例來說，假如0.1mm精度夠用的話，就不要選0.01mm的參數(shù)。其它如負(fù)載能力、速度等也是如此。另外一個(gè)給用戶的選型建議是，假如不是必需，推拉力或負(fù)重、速度、定位精度這三個(gè)主要參數(shù)不要同時(shí)要求很高，由于致動(dòng)執(zhí)行器是一個(gè)高精度高技術(shù)的機(jī)電一體化