关于伺服电动缸中伺服基础知识

1   伺服驱动器制动电阻抉择的问题？答：制动电阻的问题，这是个大问题。换枪盘高性能工业机器人系统的主要组成部分。 它可以使机器人充分发挥其功能，完成各种操作，并提高机器人的成本效益。伺服电动缸将伺服电机的旋转运动转换成直线运动，同时将伺服电机最佳优点-精确转速控制，精确转数控制，精确扭矩控制转变成-精确速度控制，精确位置控制，精确推力控制；实现高精度直线运动系列的全新革命性产品。直线模组几种叫法，线性模组、直角坐标机器人、直线滑台等，是继直线导轨、直线运动模组、滚珠丝杆直线传动机构的自动化升级单元。可以通过各个单元的组合实现负载的直线、曲线运动，是轻负载的自动化更加灵活、定位更加精准。当然从工程的角度来讲，因为有些货色无奈正确的盘算，为保险起见，对频繁启动结束，频繁正反转的场合，可能简单的用能量守恒原理来进行盘算。而对制动电阻的阻值抉择的个别法则是制动电阻的阻值不可能太大，也不可能太小，而是有一个范畴的。假如阻值太大的话，简单点说，假如是无穷大的话，相称于制动电阻断开，制动电阻不起制动的作用，伺服驱动器还是会报警过电压；假如阻值太小的话，则制动的时候通过该电阻的电流就将十分大，流过制动功率管的电流也会十分大，会将制动功率管烧毁，而制动功率管的额定电流个别是等同于驱动管的，所以制动电阻的最小值是不应当低于710/伺服驱动器的额定电流的（假设伺服驱动器是三相380V电压输入）。另外制动电阻分为两种：铝合金制动电阻跟涟漪制动电阻。当然网上资料说两种制动电阻各有优劣，然而我想对个别的工程利用应当是都可能的。另外对变频器的制动电阻的抉择原理上与伺服驱动器是类似的。

2  为什么伺服驱动器加上使能后，所连接的伺服电机的轴用手不能转动？答：以伺服驱动器处于位置把持方法为例。应用主动把持的基本原理就可能进行说明。因为伺服驱动器加上使能后，全部闭环体系就开端工作了，但这个时候伺服体系的给定却为零，假设伺服驱动器处于位置把持方法的话，那么位置脉冲指令给定则为零，假如用手去转动电机轴的话，相称于外部扰动而产生了一个小的位置反馈，因为这个时候的位置脉冲指令给定为零，所以就产生了一个负的位置偏差值，而后该偏差值与伺服体系的位置环增益的乘积就形成了速度指令给定信号，而后速度指令给定信号与内部的电流环输出了力矩，这个力矩就带动电机运行试图来消除这个位置偏差，所以当人试图去转动电机轴的时候就感到转动不了。 

3   伺服驱动器电子齿轮比的设置的问题？答：这里首先要辨别伺服的把持方法，当然这里假设伺服是以接收脉冲的方法来把持的（伺服假如以总线的方法来把持的话，伺服驱动器就不必设置电子齿轮比了，然而在上位体系中却会有另外一个货色须要设置，这个货色就是脉冲当量，实质上跟伺服驱动器的电子齿轮比是一回事），而后还有伺服是位置把持方法还是速度把持方法或力矩把持方法的问题，假如伺服是速度把持方法或力矩把持方法的话，显然电子齿轮比的设置就失去了意思。也就是说电子齿轮比的设置仅在位置把持方法的时候才有效。还有个问题就是伺服是作为直线轴还是作为旋转轴来利用。对绣花机来说，X轴，Y轴，M轴，SP轴都是直线轴，因为大豪上位认为是1000个脉冲为一转，所以对这些轴的电子齿轮比的设置实际上是机械减速比与8的乘积，而对D轴，H轴来说，则是旋转轴，大豪上位认为8000个脉冲对应360度，所以电子齿轮比设置为8000/360=200/9。对弹簧机各轴来说，切实也存在直线轴跟旋转轴的问题，比方凸轮轴，螺距轴，切刀轴就是旋转轴，而送线轴则是直线轴，不过实际上在伺服驱动器里电子齿轮比个别设置为1/1，而将电子齿轮比的功能的设置放在弹簧机上位上进行，当然在弹簧机上位里换了个叫法，叫着解析度，解析度分子的盘算，旋转轴（凸轮轴，螺距轴，切刀轴）=360乘以100，直线轴（送线轴）=圆周率乘以直径乘以100；解析度分母的盘算：伺服马达编码器的辨别率*信号倍率*齿轮比。 

4   伺服电机飞车的问题？答：伺服电机飞车这种景象比较常见，也确实十分危险，对于伺服电机飞车的问题重要是四个方面的教训。第一是因为外界烦扰引起的伺服电机高速运行，这种情况都是伺服驱动器为位置脉冲把持方法，重要因为外部接线问题（如接屏蔽，接地等等）跟驱动器内部的位置指令滤波参数设置问题而引起，这样的情况在绣花机，弹簧机上经常碰到，这种情况权且也称为飞车。第二是伺服电机的编码器零偏（encoder offset）而引起的飞车，究切实质是编码器零位错误导致的飞车。第三是伺服驱动器进行全闭环把持时，位置环编码器故障导致的飞车。编码器破坏造成的飞车，实质上是因为伺服体系不位置反馈信号，所以伺服体系的位置偏差是无穷大，从而位置环输出的速度指令将是无穷大，于是伺服体系将以速度限度值进行高速旋转，形成飞车；第四种情况则是位置环编码器的接线错误，具体的就是信号A，A-的接线倒置导致的。为什么呈现这种情况呢，因为位置环编码器的接线个别是A，A-，B，B-，假如A，A-（或B，B-）信号接反的话，则形成正反馈，正反馈的结果就是必定导致飞车；第伍是位置偏差不清除而导致的飞车，这种情况重要是产生在伺服驱动器位置脉冲指令把持下，并且伺服驱动器进行了力矩限度，力矩限度住后不能有效推动负载，导致位置偏差一直的累积，当解除力矩限度后，伺服体系急于去消除该偏差，以最大加速度去运行，从而导致飞车，当然这种飞车不会长久，很快就会报警驱动器故障。 

5  伺服电缸在伺服电机选型的问题，究竟什么时候抉择低惯量，什么时候抉择中惯量？答：通常情况下，为了满意伺服体系的高响应性，个别伺服电机都是选用小惯量的电机，又因为伺服电机的额定输出力矩（或额定输出功率）越大个别其转子转动惯量也越大，所以单纯探讨电机转动惯量的大小是不意思的，真正应当探讨的是伺服电机的额定输出力矩与伺服电机的转动惯量的比值，或者说同样额定输出力矩（同样额定输出功率）的电机的转动惯量的大小。伺服电机个别抉择小惯量的伺服电机以满意较高的动态响应。当然依据伺服电机的具体利用环境，也可能抉择中惯量，高惯量的伺服电机，比方伺服电机作为主轴，对疾速响应的请求不那么高的时候，但对速度把持请求十分正确，并且经常请求运行在低速低频状况下，还请求可能有编码器仿真信号输出的时候。而这个时候变频器却不能胜任。 

6   伺服电机漏电及人体触电问题？答：一说起伺服电机漏电就我的实际教训来说，切实就是两个可能。一种是电磁感应产生的漏电，这种情况就是在测试LUST servo c所配的伺服电机的时候，伺服电机的三根相线都连接到驱动器上了，然而伺服电机的地线不连接到伺服驱动器上，运行伺服电机的时候，触摸伺服电机导致触电，触电起因就是伺服电机外壳感应了比较高的电压，这种情况切实是十分畸形的，当将伺服电机的地线与驱动的外壳独特连接到地线或零线上，就不会有触电的问题了。日系伺服电机我不专门实验过触电问题，因为通常都会不自发的将伺服电机的地线跟驱动器的外壳独特连接到零线上，但我想这样的问题同样会存在。还有欧系伺服电机与日系伺服电机比较还有另外一个问题，就是欧系伺服电机能源电缆里面多了一根屏蔽线，假如在电机运行时，不警惕触摸到了该屏蔽线，照样会触电，所以该屏蔽线也须要连接到驱动器的外壳；还有一种漏电就是相线的绝缘损毁，导致漏电。安徽滁州的弯箍机就呈现了这样的问题，客户反应机器一上电启动结束，触摸操作台就会触电。这个触电实质上是伺服电机的某绝对地短路造成的。通过瓦解伺服电机后发明，伺服电机凑近装置面的一侧的轴承破坏了，固定弹珠的花篮被折断成好多少根，而后这些个折断的局部刮掉了伺服电机的定子绕组的绝缘漆，导致漏电。通过察看后发明伺服电机的转轴上的键槽也磨损重大。而后检查输送伺服的减速机，发明转动30度角度减速机不输出，判断为减速机故障导致伺服电机破坏，从而造成触电。呈现这样的问题，对弯箍机的电控体系来说，或者还要加装一个漏电维护器来避免保险问题。还有，那么人体触电的起因是什么呢，这个问题对电气工作的人来说切实是十分重大的问题。触电的实质简单的说就是人体有电流流过，当电流达到10mA的时候，人体就会有触电的感到。个别的现场触电都是人站在地面上，手接触了相电压或者是接触了带电体而造成的。当然有时候须要人去触碰带电体的时候，这个时候最好用右手的手背去触碰，用右手是因为人的心脏个别是偏左，可能避免电流经过心脏，用手背触碰是因为更便于人体敏捷脱离带电体。还有个小问题，当人用手去触摸带电体的时候，会触电，电流的流向是从手指到脚再到大地，但为什么仅仅手指会有触痛的感到，而身材其余局部却不呢？起因是手指较细，单位面积通过的电流较大，所以手指有触电的感到，而身材绝对手指截面积很大，单位面积流过的电流较小，所以身材不触电的感到。 

7   伺服驱动器究竟是什么，与进程把持的温度调节器有什么不同？答：伺服驱动器究竟是什么货色呢，切实实质上就是个PID调节器，那么它与所谓进程把持的调节器有什么差别呢？进程把持调节器实质上也是PID调节器，个别来是说是用于重大滞后性的体系，体系的牢固须要一定的时光，比方说温度把持。这个时候调剂PID各参数对应的作用就不能往大处调剂，不然的话，可能温度终极不能牢固下来，体系始终处于来回调剂中。另外进程把持调节器个别来说是单回路的PID，履行器件个别都是一些阀门，温度把持的话履行器件个别是固态继电器把持的电热丝。进程把持的检测元件个别来说都是一些个压力传感器，热电偶，流量传感器等等，并且个别都是模仿量信号的。而伺服驱动器则不同，首先伺服驱动器都是多回路，比方个别就有位置环，速度环跟电流环。另外伺服驱动器最大的不同是还有功率放大环节。至于伺服驱动器的参数调剂，个别情况下则可能简单的描叙为在体系不产生震动或体系不明显的音响的情况下将PID各作用调剂得最大以满意高响应性。当然依据伺服的具体利用环境也有例外，比方对响应性请求不高的场合，而负载的转动惯量有很大的情况，并且还须要进行比较频繁的正反转或者说是启停，那么这个时候就须要将伺服环路参数调剂得小一点。伺服体系当然也有滞后，但重要是机械体系的惯性。伺服体系的检测元件个别来说则是光电编码器或旋转变压器，而履行器件则是伺服电机。