伺服電機(jī)替換步進(jìn)電機(jī)有哪些注意問題？伺服電機(jī)的控制方式介紹！

可是再用伺服電機(jī)更換商品中的步進(jìn)電機(jī)時(shí)，應(yīng)留意什么難題無刷電機(jī)驅(qū)動(dòng)器?

A、為了更好地確保自動(dòng)控制系統(tǒng)更改并不大，應(yīng)取用數(shù)顯式伺服控制系統(tǒng)，仍可選用原先的單脈沖操縱方式;

B、因?yàn)樗欧姖?jì)南無刷電機(jī)驅(qū)動(dòng)器機(jī)生產(chǎn)廠家都是有一定負(fù)載工作能力，因此 在挑選伺服電機(jī)時(shí)，工作經(jīng)驗(yàn)上能夠依照所應(yīng)用的步進(jìn)電機(jī)輸出扭距的1/3來參照明確伺服電機(jī)的額定值扭距;

C、伺服電機(jī)的額定值傳動(dòng)比步進(jìn)電機(jī)的轉(zhuǎn)速比要高的多，為了更好地充分運(yùn)用伺服電機(jī)的特性，最好是提升降速設(shè)備，讓伺服電機(jī)工作中在貼近額定值轉(zhuǎn)速比下，那樣還可以挑選輸出功率更小的電機(jī)，以控制成本。

1、安裝方式

如無獨(dú)濟(jì)南無刷電機(jī)驅(qū)動(dòng)器特要求，實(shí)驗(yàn)時(shí)電機(jī)應(yīng)徑向水準(zhǔn)安裝在GB/T73濟(jì)南無刷電機(jī)濟(jì)南無刷電機(jī)驅(qū)動(dòng)器驅(qū)動(dòng)器45要求的規(guī)范實(shí)驗(yàn)支撐架上。伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)器的安裝方式按商品專用型技術(shù)性標(biāo)準(zhǔn)要求的一切正常工作中方式安裝，驅(qū)動(dòng)器應(yīng)盡量仿真模擬其具體應(yīng)用部位開展安裝與實(shí)驗(yàn)。

2、伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)器自然環(huán)境溫度

(1)應(yīng)用溫度：-10℃~ 40℃;

(2)儲(chǔ)存溫度：-25℃~ 65℃;

(3)震動(dòng)/沖擊性：震動(dòng)為0.5G(濟(jì)南無刷電機(jī)驅(qū)動(dòng)器4.8m/s 2)，沖擊性為3g(19.6m/s 2)。

(4)空氣相對濟(jì)南無刷電機(jī)驅(qū)動(dòng)器濕度：5%~90%，不出現(xiàn)凝露現(xiàn)象;

3、自然環(huán)境標(biāo)準(zhǔn)

(1)規(guī)范高寬比：海拔高度2000M下列(2000M之上，每升高100m降容20%);

(2)構(gòu)造：掛壁式，對外開放構(gòu)造;

(3)制冷方式：過溫保護(hù)/強(qiáng)制性風(fēng)冷式:

(4)工作制：持續(xù)工作制S1;短時(shí)間工作制S2，30min;持續(xù)周期時(shí)間工作制S6，40%;

(5)輸出功率電源電路操縱方式：三相/單相電全波整流，IGBT-PWM方式，正弦波形電流量操縱，驅(qū)動(dòng)器頻率15kHz/9kHz/4kHz;

許多顧客不在掌握的情況下會(huì)誤以為伺服電機(jī)和步進(jìn)電機(jī)沒有多少區(qū)別，二者的應(yīng)用場濟(jì)南無刷電機(jī)驅(qū)動(dòng)器所應(yīng)當(dāng)類似，其實(shí)不是，二者的區(qū)別還是很大的，依據(jù)無需的運(yùn)用場所，應(yīng)做不一樣的挑選。事實(shí)上，當(dāng)終端設(shè)備負(fù)荷起伏范疇很大時(shí)，就算基礎(chǔ)為低速檔運(yùn)行情況，也應(yīng)當(dāng)采用伺服電機(jī)，由于考慮到了作用提升要素、環(huán)保節(jié)能要素、線性度提升要素、系統(tǒng)軟件可靠性提升等要素以后，會(huì)發(fā)覺采用價(jià)錢較高的伺服電機(jī)反倒提升了綜合性成本費(fèi)。

伺服電機(jī)控制方式的三種基本形式

如果您對電機(jī)的速度、位置都沒有要求，只要輸出一個(gè)恒轉(zhuǎn)矩，當(dāng)然是用轉(zhuǎn)矩模式。

如果對位置和速度有一定的精度要求，而對實(shí)時(shí)轉(zhuǎn)矩不是很關(guān)心，用轉(zhuǎn)矩模式不太方便，用速度或位置模式比較好。如果上位控制器有比較好的閉環(huán)控制功能，用速度控制效果會(huì)好一點(diǎn)。如果本身要求不是很高，或者，基本沒有實(shí)時(shí)性的要求，用位置控制方式對上位控制器沒有很高的要求。

就伺服驅(qū)動(dòng)器的響應(yīng)速度來看，轉(zhuǎn)矩模式運(yùn)算量最小，驅(qū)動(dòng)器對控制信號的響應(yīng)最快;位置模式運(yùn)算量最大，驅(qū)動(dòng)器對控制信號的響應(yīng)最慢。

對運(yùn)動(dòng)中的動(dòng)態(tài)性能有比較高的要求時(shí)需要實(shí)時(shí)對電機(jī)進(jìn)行調(diào)整。那么如果控制器本身的運(yùn)算速度很慢(比如PLC，或低端運(yùn)動(dòng)控制器)，就用位置方式控制。如果控制器運(yùn)算速度比較快，可以用速度方式，把位置環(huán)從驅(qū)動(dòng)器移到控制器上，減少驅(qū)動(dòng)器的工作量，提高效率(比如大部分中高端運(yùn)動(dòng)控制器);如果有更好的上位控制器，還可以用轉(zhuǎn)矩方式控制，把速度環(huán)也從驅(qū)動(dòng)器上移開，這一般只是高端專用控制器才能這么干，而且，這時(shí)完全不需要使用伺服電機(jī)。

一般說驅(qū)動(dòng)器控制的好不好，每個(gè)廠家的都說自己做的最好，但是現(xiàn)在有個(gè)比較直觀的比較方式叫響應(yīng)帶寬。當(dāng)轉(zhuǎn)矩控制或者速度控制時(shí)通過脈沖發(fā)生器給他一個(gè)方波信號，使電機(jī)不斷的正轉(zhuǎn)、反轉(zhuǎn)，不斷的調(diào)高頻率，示波器上顯示的是個(gè)掃頻信號，當(dāng)包絡(luò)線的頂點(diǎn)到達(dá)最高值的70.7%時(shí)表示已經(jīng)失步，此時(shí)的頻率的高低，就能顯示出誰的產(chǎn)品牛了，一般的電流環(huán)能作到1000Hz 以上，而速度環(huán)只能作到幾十赫茲。

換一種比較專業(yè)的說法：

1、轉(zhuǎn)矩控制：轉(zhuǎn)矩控制方式是通過外部模擬量的輸入或直接的地址的賦值來設(shè)定電機(jī)軸對外的輸出轉(zhuǎn)矩的大小，具體表現(xiàn)為例如10V對應(yīng)5Nm的話，當(dāng)外部模擬量設(shè)定為5V時(shí)電機(jī)軸輸出為2.5Nm:如果電機(jī)軸負(fù)載低于2.5Nm時(shí)電機(jī)正轉(zhuǎn)，外部負(fù)載等于2.5Nm時(shí)電機(jī)不轉(zhuǎn)，大于2.5Nm時(shí)電機(jī)反轉(zhuǎn)(通常在有重力負(fù)載情況下產(chǎn)生)?？梢酝ㄟ^即時(shí)的改變模擬量的設(shè)定來改變設(shè)定的力矩大小，也可通過通訊方式改變對應(yīng)的地址的數(shù)值來實(shí)現(xiàn)。

應(yīng)用主要在對材質(zhì)的受力有嚴(yán)格要求的纏繞和放卷的裝置中，例如饒線裝置或拉光纖設(shè)備，轉(zhuǎn)矩的設(shè)定要根據(jù)纏繞的半徑的變化隨時(shí)更改以確保材質(zhì)的受力不會(huì)隨著纏繞半徑的變化而改變。

2、位置控制：位置控制模式一般是通過外部輸入的脈沖的頻率來確定轉(zhuǎn)動(dòng)速度的大小，通過脈沖的個(gè)數(shù)來確定轉(zhuǎn)動(dòng)的角度，也有些伺服可以通過通訊方式直接對速度和位移進(jìn)行賦值。由于位置模式可以對速度和位置都有很嚴(yán)格的控制，所以一般應(yīng)用于定位裝置。應(yīng)用領(lǐng)域如數(shù)控機(jī)床、印刷機(jī)械等等。

3 、速度模式：通過模擬量的輸入或脈沖的頻率都可以進(jìn)行轉(zhuǎn)動(dòng)速度的控制，在有上位控制裝置的外環(huán)PID控制時(shí)速度模式也可以進(jìn)行定位，但必須把電機(jī)的位置信號或直接負(fù)載的位置信號給上位反饋以做運(yùn)算用。位置模式也支持直接負(fù)載外環(huán)檢測位置信號，此時(shí)的電機(jī)軸端的編碼器只檢測電機(jī)轉(zhuǎn)速，位置信號就由直接的最終負(fù)載端的檢測裝置來提供了，這樣的優(yōu)點(diǎn)在于可以減少中間傳動(dòng)過程中的誤差，增加了整個(gè)系統(tǒng)的定位精度。

4、談?wù)?環(huán)，伺服一般為三個(gè)環(huán)控制，所謂三環(huán)就是3個(gè)閉環(huán)負(fù)反饋PID調(diào)節(jié)系統(tǒng)。最內(nèi)的PID環(huán)就是電流環(huán)，此環(huán)完全在伺服驅(qū)動(dòng)器內(nèi)部進(jìn)行，通過霍爾裝置檢測驅(qū)動(dòng)器給電機(jī)的各相的輸出電流，負(fù)反饋給電流的設(shè)定進(jìn)行PID調(diào)節(jié)，從而達(dá)到輸出電流盡量接近等于設(shè)定電流，電流環(huán)就是控制電機(jī)轉(zhuǎn)矩的，所以在轉(zhuǎn)矩模式下驅(qū)動(dòng)器的運(yùn)算最小，動(dòng)態(tài)響應(yīng)最快。

第2環(huán)是速度環(huán)，通過檢測的電機(jī)編碼器的信號來進(jìn)行負(fù)反饋PID調(diào)節(jié)，它的環(huán)內(nèi)PID輸出直接就是電流環(huán)的設(shè)定，所以速度環(huán)控制時(shí)就包含了速度環(huán)和電流環(huán)，換句話說任何模式都必須使用電流環(huán)，電流環(huán)是控制的根本，在速度和位置控制的同時(shí)系統(tǒng)實(shí)際也在進(jìn)行電流(轉(zhuǎn)矩)的控制以達(dá)到對速度和位置的相應(yīng)控制。

第3環(huán)是位置環(huán)，它是最外環(huán)，可以在驅(qū)動(dòng)器和電機(jī)編碼器間構(gòu)建也可以在外部控制器和電機(jī)編碼器或最終負(fù)載間構(gòu)建要根據(jù)實(shí)際情況來定。由于位置控制環(huán)內(nèi)部輸出就是速度環(huán)的設(shè)定，位置控制模式下系統(tǒng)進(jìn)行了所有3個(gè)環(huán)的運(yùn)算，此時(shí)的系統(tǒng)運(yùn)算量最大，動(dòng)態(tài)響應(yīng)速度也最慢。

速度控制和轉(zhuǎn)矩控制都是用模擬量來控制的。位置控制是通過發(fā)脈沖來控制的。具體采用什么控制方式要根據(jù)客戶的要求，滿足何種運(yùn)動(dòng)功能來選擇。