交流伺服電機(jī)VS步進(jìn)電機(jī)的區(qū)別是什么,？伺服電機(jī)調(diào)試方法介紹！
???交流伺服電機(jī)是指依據(jù)電磁感應(yīng)定律實(shí)現(xiàn)電能轉(zhuǎn)換或傳遞的一種電磁裝置,，在電路中用字母“M”(舊標(biāo)準(zhǔn)用“D”)表示,。它的主要作用是產(chǎn)生驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)矩，作為用電器或各種機(jī)械的動(dòng)力源,。
伺服電機(jī)與步進(jìn)電機(jī)的六大區(qū)別
一,、運(yùn)行性能不同
步進(jìn)電機(jī)的控制為開(kāi)環(huán)控制,，啟動(dòng)頻率過(guò)高或負(fù)載過(guò)大易出現(xiàn)丟步或堵轉(zhuǎn)的現(xiàn)象，停止時(shí)轉(zhuǎn)速過(guò)高易出現(xiàn)過(guò)沖的現(xiàn)象,，所以為保證其控制精度,，應(yīng)處理好升、降速問(wèn)題,。交流伺服驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)為閉環(huán)控制,，驅(qū)動(dòng)器可直接對(duì)電機(jī)編碼器反饋信號(hào)進(jìn)行采樣，內(nèi)部構(gòu)成位置環(huán)和速度環(huán),，一般不會(huì)出現(xiàn)步進(jìn)電機(jī)的丟步或過(guò)沖的現(xiàn)象,，控制性能更為可靠。
二,、速度響應(yīng)性能不同
步進(jìn)電機(jī)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，以松下msma400w交流伺服電機(jī)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(chǎng)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(jìn)電機(jī)。但在一些要求不高的場(chǎng)合也經(jīng)常用步進(jìn)電機(jī)來(lái)做執(zhí)行電動(dòng)機(jī),。所以,，在控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)過(guò)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(jī),。
三、低頻特性不同
步進(jìn)電機(jī)在低速時(shí)易出現(xiàn)低頻振動(dòng)現(xiàn)象,。振動(dòng)頻率與負(fù)載情況和驅(qū)動(dòng)器性能有關(guān),，一般認(rèn)為振動(dòng)頻率為電機(jī)空載起跳頻率的一半,。這種由步進(jìn)電機(jī)的工作原理所決定的低頻振動(dòng)現(xiàn)象對(duì)于機(jī)器的正常運(yùn)轉(zhuǎn)非常不利。當(dāng)步進(jìn)電機(jī)工作在低速時(shí),，一般應(yīng)采用阻尼技術(shù)來(lái)克服低頻振動(dòng)現(xiàn)象,，比如在電機(jī)上加阻尼器，或驅(qū)動(dòng)器上采用細(xì)分技術(shù)等,。交流伺服電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)非常平穩(wěn),，即使在低速時(shí)也不會(huì)出現(xiàn)振動(dòng)現(xiàn)象。交流伺服系統(tǒng)具有共振抑制功能,，可涵蓋機(jī)械的剛性不足,，并且系統(tǒng)內(nèi)部具有頻率解析機(jī)能(fft)，可檢測(cè)出機(jī)械的共振點(diǎn),，便于系統(tǒng)調(diào)整,。
四、過(guò)載能力不同
? ? ? 步進(jìn)電機(jī)一般不具有過(guò)載能力,。交流伺服電機(jī)具有較強(qiáng)的過(guò)載能力,。以松下交流伺服系統(tǒng)為例，它具有速度過(guò)載和轉(zhuǎn)矩過(guò)載能力,。其最大轉(zhuǎn)矩為額定轉(zhuǎn)矩的三倍,，可用于克服慣性負(fù)載在啟動(dòng)瞬間的慣性力矩。步進(jìn)電機(jī)因?yàn)闆](méi)有這種過(guò)載能力,，在選型時(shí)為了克服這種慣性力矩,，往往需要選取較大轉(zhuǎn)矩的電機(jī)，而機(jī)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(fèi)的現(xiàn)象,。
五、控制精度不同
兩相混合式步進(jìn)電機(jī)步距角一般為3.6°,、1.8°,，五相混合式步進(jìn)電機(jī)步距角一般為0.72°、0.36°,。也有一些高性能的步進(jìn)電機(jī)步距角更小,。如四通公司生產(chǎn)的一種用于慢走絲線切割機(jī)床的步進(jìn)電機(jī)，其步距角為0.09°;德國(guó)百格拉公司(bergerlahr)生產(chǎn)的三相混合式步進(jìn)電機(jī)其步距角可通過(guò)撥碼開(kāi)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(jìn)電機(jī)的步距角,。交流伺服電機(jī)的控制精度由電機(jī)軸后端的旋轉(zhuǎn)編碼器保證。以松下全數(shù)字式交流伺服電機(jī)為例,，對(duì)于帶標(biāo)準(zhǔn)2500線編碼器的電機(jī)而言,，由于驅(qū)動(dòng)器內(nèi)部采用了四倍頻技術(shù)，其脈沖當(dāng)量為360°/10000=0.036°,。對(duì)于帶17位編碼器的電機(jī)而言,，驅(qū)動(dòng)器每接收217=131072個(gè)脈沖電機(jī)轉(zhuǎn)一圈，即其脈沖當(dāng)量為360°/131072=9.89秒,。是步距角為1.8°的步進(jìn)電機(jī)的脈沖當(dāng)量的1/655,。
六、矩頻特性不同
? ? ? 步進(jìn)電機(jī)的輸出力矩隨轉(zhuǎn)速升高而下降,，且在較高轉(zhuǎn)速時(shí)會(huì)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(jī)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,。
伺服電機(jī)的調(diào)試小竅門(mén)
今天與大家分享的就是伺服電機(jī)的調(diào)試方法和注意事項(xiàng),。
? ? ??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,。
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)（servo motor ）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。
伺服電機(jī)的調(diào)試方法
1,、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(guò)控制卡打開(kāi)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(shuō)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(guò)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(guò)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,。
2、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(lái)說(shuō),，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,。
3、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(méi)有錯(cuò)誤后,，伺服電機(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,。
4,、抑制零漂
在閉環(huán)控制過(guò)程中，零漂的存在會(huì)對(duì)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(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、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。
6,、建立閉環(huán)控制
再次通過(guò)控制卡將伺服使能信號(hào)放開(kāi),，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(jué)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(kāi),。
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,。
伺服電機(jī)的注意事項(xiàng)
? ? ??1,、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(guò)度的彎曲負(fù)載可能導(dǎo)致軸端和軸承的損壞或磨損,。
C：最好用柔性聯(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(shuō)明書(shū)）,。
2,、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)齊到最佳狀態(tài)（對(duì)不好可能導(dǎo)致振動(dòng)或軸承損壞）。
直流伺服電機(jī)可應(yīng)用在是火花機(jī),、機(jī)械手,、精確的機(jī)器等?？赏瑫r(shí)配置2500P/R高分析度的標(biāo)準(zhǔn)編碼器及測(cè)速器,，更能加配減速箱、令機(jī)械設(shè)備帶來(lái)可靠的準(zhǔn)確性及高扭力,。
調(diào)速性好,，單位重量和體積下，輸出功率最高,，大于交流電機(jī),，更遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)步進(jìn)電機(jī)。多級(jí)結(jié)構(gòu)的力矩波動(dòng)小,。
3,、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(méi)在油或水中,。
? ? ??4,、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(lái)延長(zhǎng)它，這樣彎曲應(yīng)力可以減到最小,。
C：電纜的彎頭半徑做到盡可能大,。
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