深圳市日弘忠信電器有限公司主營(yíng)：松下伺服電機(jī),SK減速機(jī),禾川伺服電機(jī)
松下伺服電機(jī)制造行業(yè)每天的產(chǎn)量分析

     經(jīng)過(guò)30多年的飛速發(fā)展，我國(guó)經(jīng)濟(jì)取得了矚目的成績(jī)。據(jù)了解，在交流松下伺服電機(jī)制造行業(yè)，從每年產(chǎn)量4000萬(wàn)KW發(fā)展到現(xiàn)在23212.91萬(wàn)KW，同比增長(zhǎng)約24%。

     伴隨著全球?qū)Νh(huán)保的重視，節(jié)能伺服也成為市場(chǎng)新寵，許多企業(yè)紛紛投入節(jié)能伺服研發(fā)行列，如松下伺服電機(jī)，有高效節(jié)能、輕巧、安全、使用方便等特點(diǎn)，是目前效節(jié)能的伺服電機(jī)之一。

    伺服技術(shù)是怎么為工業(yè)行業(yè)節(jié)省成本的?伺服產(chǎn)業(yè)鏈的建設(shè)為工業(yè)自動(dòng)化帶來(lái)了很大效益，伺服電機(jī)及伺服控制器的升級(jí)助力機(jī)器人等工業(yè)的發(fā)展。

     目前，機(jī)器人工業(yè)屬歐美及日本最發(fā)達(dá)，一些使用多臺(tái)伺服電機(jī)的機(jī)器人，由對(duì)每一個(gè)單獨(dú)電機(jī)的運(yùn)動(dòng)進(jìn)行設(shè)定，升級(jí)為只需對(duì)最終效應(yīng)器的運(yùn)動(dòng)路徑進(jìn)行編程即可。這為機(jī)器人開(kāi)發(fā)技術(shù)快速升級(jí)提供了保證，同時(shí)也顯著地降低了工業(yè)成本。

    松下伺服電機(jī)通過(guò)不斷更新?lián)Q代，產(chǎn)品升級(jí)，得到業(yè)界廣泛好評(píng)。采用單電纜技術(shù)的伺服電機(jī)將編碼器信號(hào)加載在電源線上，使電機(jī)和驅(qū)動(dòng)器之間的兩條電纜減少為一條，在典型的安裝過(guò)程中，電纜成本占所有硬件成本的10%。

如何調(diào)整松下伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)器的參數(shù)呢?

      松下伺服電機(jī)使用效果如何，除了與電機(jī)和驅(qū)動(dòng)器的性能有關(guān)外，伺服驅(qū)動(dòng)器參數(shù)的調(diào)整也是一個(gè)十分關(guān)鍵的因素。如何調(diào)整伺服驅(qū)動(dòng)器的參數(shù)呢?一起看看吧。

       伺服驅(qū)動(dòng)器主要的性能參數(shù)調(diào)整有三個(gè)：位置環(huán)比例增益、速度環(huán)比例增益、速度環(huán)積分時(shí)間常數(shù)。

    速度環(huán)參數(shù)調(diào)整的原則，是保證速度環(huán)系統(tǒng)穩(wěn)定(不振蕩)的前提下，允許超調(diào)并只有一個(gè)超調(diào)量不大的波頭，使速度環(huán)響應(yīng)快，并且系統(tǒng)穩(wěn)定工作。

    速度環(huán)比例增益和積分時(shí)間常數(shù)采用缺省值可以滿足需要時(shí)，調(diào)整位置環(huán)比例增益，可以減小位置滯后量，提高位置跟隨特性。建議調(diào)整位置環(huán)比例增益。

    位置環(huán)比例增益調(diào)整的原則是，在保證位置環(huán)系統(tǒng)穩(wěn)定工作，位置不超差(過(guò)沖)的前提下，增大位置環(huán)比例增益，以減小位置滯后量。簡(jiǎn)單的方法是，提高位置環(huán)的比例增益，直至系統(tǒng)發(fā)生位置超差(過(guò)沖)，然后再降低一點(diǎn)位置環(huán)的比例增益，即為剛度較好位置環(huán)比例增益。

    伺服驅(qū)動(dòng)器和系統(tǒng)如何接地?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)流過(guò)屏蔽層。

    1.在多數(shù)伺服系統(tǒng)中，所有的公共地和大地在信號(hào)端是接在一起的。多種連接大地方式產(chǎn)生的地回路很容易受噪音影響而在不同的參考點(diǎn)上產(chǎn)生流。

    2.為了保持命令參考電壓的恒定，要將伺服驅(qū)動(dòng)器的信號(hào)地接到控制器的信號(hào)地。會(huì)接到外部電源的地，這將影響到控制器和伺服驅(qū)動(dòng)器的工作(如：編碼器的 5V電源)。

    3.屏蔽層接地是比較困難的，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)流過(guò)屏蔽層。

伺服電機(jī)與變頻電機(jī)如何區(qū)分

伺服電機(jī)的基本概念是準(zhǔn)確、快速定位。變頻是伺服控制的一個(gè)必須的內(nèi)部環(huán)節(jié)，伺服驅(qū)動(dòng)器中同樣存在變頻(要進(jìn)行無(wú)級(jí)調(diào)速)。但伺服將電流環(huán)速度環(huán)或者位置環(huán)都閉合進(jìn)行控制，這是很大的區(qū)別。除此外，伺服電機(jī)的構(gòu)造與普通電機(jī)是有區(qū)別的，要滿足快速響應(yīng)和準(zhǔn)確定位。

      下面我們就來(lái)看下伺服電機(jī)與變頻電機(jī)的共同點(diǎn)與不同之處，便我們了解兩者的區(qū)別在哪。

1、兩者的共同點(diǎn)：

交流伺服的技術(shù)本身就是借鑒并應(yīng)用了變頻的技術(shù)，在直流電機(jī)的伺服控制的基礎(chǔ)上通過(guò)變頻的PWM方式模仿直流電機(jī)的控制方式來(lái)實(shí)現(xiàn)的，也就是說(shuō)交流伺服電機(jī)必然有變頻的這一環(huán)節(jié)：變頻就是將工頻的50、60HZ的交流電先整流成直流電，然后通過(guò)可控制門(mén)極的各類晶體管(IGBT，IGCT等)通過(guò)載波頻率和PWM調(diào)節(jié)逆變?yōu)轭l率可調(diào)的波形類似于正余弦的脈動(dòng)電，由于頻率可調(diào)，所以交流電機(jī)的速度就可調(diào)了(n=60f/p ，n轉(zhuǎn)速，f頻率， p極對(duì)數(shù))

2、變頻器：

簡(jiǎn)單的變頻器只能調(diào)節(jié)交流電機(jī)的速度，這時(shí)可以開(kāi)環(huán)也可以閉環(huán)要視控制方式和變頻器而定，這就是傳統(tǒng)意義上的V/F控制方式?，F(xiàn)在很多的變頻已經(jīng)通過(guò)數(shù)學(xué)模型的建立，將交流電機(jī)的定子磁場(chǎng)UVW3相轉(zhuǎn)化為可以控制電機(jī)轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)矩的兩個(gè)電流的分量，現(xiàn)在大多數(shù)能進(jìn)行力矩控制的品牌的變頻器都是采用這樣方式控制力矩，UVW每相的輸出要加霍爾效應(yīng)的電流檢測(cè)裝置，采樣反饋后構(gòu)成閉環(huán)負(fù)反饋的電流環(huán)的PID調(diào)節(jié);ABB的變頻又提出和這樣方式不同的直接轉(zhuǎn)矩控制技術(shù)，具體請(qǐng)查閱有關(guān)資料。這樣可以既控制電機(jī)的速度也可控制電機(jī)的力矩，而且速度的控制精度優(yōu)于v/f控制，編碼器反饋也可加可不加，加的時(shí)候控制精度和響應(yīng)特性要好很多。

3、伺服：

驅(qū)動(dòng)器方面：伺服驅(qū)動(dòng)器在發(fā)展了變頻技術(shù)的前提下，在驅(qū)動(dòng)器內(nèi)部的電流環(huán)，速度環(huán)和位置環(huán)(變頻器沒(méi)有該環(huán))都進(jìn)行了比一般變頻更的控制技術(shù)和算法運(yùn)算，在功能上也比傳統(tǒng)的變頻強(qiáng)大很多，主要的一點(diǎn)可以進(jìn)行的位置控制。通過(guò)上位控制器發(fā)送的脈沖序列來(lái)控制速度和位置(當(dāng)然也有些伺服內(nèi)部集成了控制單元或通過(guò)總線通訊的方式直接將位置和速度等參數(shù)設(shè)定在驅(qū)動(dòng)器里)，驅(qū)動(dòng)器內(nèi)部的算法和更快更的計(jì)算以及性能更優(yōu)良的電子器件使之更優(yōu)越于變頻器。

電機(jī)方面：伺服電機(jī)的材料、結(jié)構(gòu)和加工工藝要遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于變頻器驅(qū)動(dòng)的交流電機(jī)(一般交流電機(jī)或恒力矩、恒功率等各類變頻電機(jī))，也就是說(shuō)當(dāng)驅(qū)動(dòng)器輸出電流、電壓、頻率變化很快的電源時(shí)，伺服電機(jī)就能根據(jù)電源變化產(chǎn)生響應(yīng)的動(dòng)作變化，響應(yīng)特性和抗過(guò)載能力遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于變頻器驅(qū)動(dòng)的交流電機(jī)，電機(jī)方面的嚴(yán)重差異也是兩者性能不同的根本。就是說(shuō)不是變頻器輸出不了變化那么快的電源信號(hào)，而是電機(jī)本身就反應(yīng)不了，所以在變頻的內(nèi)部算法設(shè)定時(shí)為了保護(hù)電機(jī)做了相應(yīng)的過(guò)載設(shè)定。當(dāng)然即使不設(shè)定變頻器的輸出能力還是有限的，有些性能優(yōu)良的變頻器就可以直接驅(qū)動(dòng)伺服電機(jī)!!!

4、交流電機(jī)：

交流電機(jī)一般分為同步和異步電機(jī)

1）交流同步電機(jī)：就是轉(zhuǎn)子是由永磁材料構(gòu)成，所以轉(zhuǎn)動(dòng)后，隨著電機(jī)的定子旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的變化，轉(zhuǎn)子也做響應(yīng)頻率的速度變化，而且轉(zhuǎn)子速度=定子速度，所以稱“同步”。

2）交流異步電機(jī)：轉(zhuǎn)子由感應(yīng)線圈和材料構(gòu)成。轉(zhuǎn)動(dòng)后，定子產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)，磁場(chǎng)切割定子的感應(yīng)線圈，轉(zhuǎn)子線圈產(chǎn)生感應(yīng)電流，進(jìn)而轉(zhuǎn)子產(chǎn)生感應(yīng)磁場(chǎng)，感應(yīng)磁場(chǎng)追隨定子旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的變化，但轉(zhuǎn)子的磁場(chǎng)變化永遠(yuǎn)小于定子的變化，一旦等于就沒(méi)有變化的磁場(chǎng)切割轉(zhuǎn)子的感應(yīng)線圈，轉(zhuǎn)子線圈中也就沒(méi)有了感應(yīng)電流，轉(zhuǎn)子磁場(chǎng)消失，轉(zhuǎn)子失速又與定子產(chǎn)生速度差又重新獲得感應(yīng)電流。所以在交流異步電機(jī)里有個(gè)關(guān)鍵的參數(shù)是轉(zhuǎn)差率就是轉(zhuǎn)子與定子的速度差的比率。

3）對(duì)應(yīng)交流同步和異步電機(jī)變頻器就有相映的同步變頻器和異步變頻器，伺服電機(jī)也有交流同步伺服和交流異步伺服，當(dāng)然變頻器里交流異步變頻常見(jiàn)，伺服則交流同步伺服常見(jiàn)。

五、應(yīng)用不同

由于變頻器和伺服在性能和功能上的不同，所以應(yīng)用也不大相同：

1）在速度控制和力矩控制的場(chǎng)合要求不是很高的一般用變頻器，也有在上位加位置反饋信號(hào)構(gòu)成閉環(huán)用變頻進(jìn)行位置控制的，精度和響應(yīng)都不高?，F(xiàn)有些變頻也接受脈沖序列信號(hào)控制速度的，但好象不能直接控制位置。

2）在有嚴(yán)格位置控制要求的場(chǎng)合中只能用伺服來(lái)實(shí)現(xiàn)，還有就是伺服的響應(yīng)速度遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于變頻，有些對(duì)速度的精度和響應(yīng)要求高的場(chǎng)合也用伺服控制，能用變頻控制的運(yùn)動(dòng)的場(chǎng)合幾乎都能用伺服取代，關(guān)鍵是兩點(diǎn)：一是價(jià)格伺服遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于變頻，二是功率的原因：在之前變頻大的能做到幾百KW，甚至更高，伺服大就幾十KW。現(xiàn)在現(xiàn)在伺服也能做到幾百KW了。

以上就是伺服電機(jī)與變頻電機(jī)的共同點(diǎn)與不同之處，便大家進(jìn)行區(qū)分，現(xiàn)在市面上流通的交流伺服電機(jī)多為永磁同步交流伺服，但這種電機(jī)受工藝限制，很難做到很大的功率，十幾KW以上的同步伺服價(jià)格及其昂貴，這樣在現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用允許的情況下多采用交流異步伺服，這時(shí)很多驅(qū)動(dòng)器就是高變頻器，帶編碼器反饋閉環(huán)控制。所謂伺服就是要滿足準(zhǔn)確、快速定位，只要滿足這些就不會(huì)存在什么伺服變頻之爭(zhēng)。