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松下伺服電機為什么要優(yōu)化

松下伺服電機用途十分廣泛，凡是需要定位的運動控制，都有可能用到伺服電機，如數(shù)控機床、舵機。伺服電機一般與伺服驅(qū)動器、控制器、數(shù)控系統(tǒng)或其他電腦控制系統(tǒng))配套使用，實現(xiàn)閉環(huán)控制。那么松下伺服電機為什么要優(yōu)化呢?

松下伺服電機優(yōu)化的目的就是讓伺服電機系統(tǒng)的匹配達到較好，以獲得穩(wěn)定性和動態(tài)性能。數(shù)控機床中，伺服電機系統(tǒng)的不匹配通常會引起機床震動、加工零件外表過切、外表質(zhì)量不良等問題。尤其在磨具加工中，對伺服電機的優(yōu)化是必需的。

松下伺服電機優(yōu)化的一般原則是位置控制回路不能高于速度控制回路的反應，因此，若要增加位置回路增益，必需先增加速度回路的增益。如果僅僅增加位置回路增益，機床很容易發(fā)生振動，造成速度指令及定位時間增加，而非減少。松下伺服電機設備控制上一般都是廠家用單片機自己開發(fā)的，正常工作時需要伺服電機在極低的速度下運轉(zhuǎn)，工作完成返回時需要電機以4000轉(zhuǎn)/分的速度高速返回起始點。

伺服電機最低輸出頻率怎么設定?

伺伺服電機的輸出頻率范圍可以通過上限與下限參數(shù)限制，伺服電機較低輸出頻率怎么設定?

    (1)AI輸入A2或A3給定：性質(zhì)與d2-02相同，較小輸出頻率可用AI輸入調(diào)整;此時需要將對應的AI輸入功能定義為"9"，AI的較大輸入(20mA或10V)對應于參數(shù)E1-04設定的頻率。

    (2)參數(shù)d2-03設定：僅對AI主速輸入有效，參數(shù)不能限制點動、多級變速運行或頻率補償時的輸出頻率。

    (3)參數(shù)d2-02設定：伺服電機變頻器實際能夠輸出的較小頻率，對所有頻率給定頻率給定方式均有效。

    伺服電機系統(tǒng)變頻器頻率給定可用以信號切換，頻率給定1/2切換信號。DI信號功能代號為"2"，作用有以下不同：

    (1)為基本單元擴展模塊的輸入選擇信號(需要設定b1-01=3)，信號ON時選擇擴展模塊輸入給定;信號0FF時為伺服電機系統(tǒng)變頻器基本單元給定方式。

    (2)為頻率給定1/2切換信號，信號ON時選擇頻率給定2,給定輸人通過參數(shù)b1-15選擇;信號0FF時為頻率給定1,輸入方式通過參數(shù)b1一01選擇。 942、AI給定與切換。

伺服電機與變頻電機如何區(qū)分

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

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

1、兩者的共同點：

交流伺服的技術本身就是借鑒并應用了變頻的技術，在直流電機的伺服控制的基礎上通過變頻的PWM方式模仿直流電機的控制方式來實現(xiàn)的，也就是說交流伺服電機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，然后通過可控制門極的各類晶體管(IGBT，IGCT等)通過載波頻率和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電，由于頻率可調(diào)，所以交流電機的速度就可調(diào)了(n=60f/p ，n轉(zhuǎn)速，f頻率， p極對數(shù))

2、變頻器：

簡單的變頻器只能調(diào)節(jié)交流電機的速度，這時可以開環(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。現(xiàn)在很多的變頻已經(jīng)通過數(shù)學模型的建立，將交流電機的定子磁場UVW3相轉(zhuǎn)化為可以控制電機轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)矩的兩個電流的分量，現(xiàn)在大多數(shù)能進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的電流檢測裝置，采樣反饋后構(gòu)成閉環(huán)負反饋的電流環(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，具體請查閱有關資料。這樣可以既控制電機的速度也可控制電機的力矩，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，加的時候控制精度和響應特性要好很多。

3、伺服：

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

電機方面：伺服電機的材料、結(jié)構(gòu)和加工工藝要遠遠高于變頻器驅(qū)動的交流電機(一般交流電機或恒力矩、恒功率等各類變頻電機)，也就是說當驅(qū)動器輸出電流、電壓、頻率變化很快的電源時，伺服電機就能根據(jù)電源變化產(chǎn)生響應的動作變化，響應特性和抗過載能力遠遠高于變頻器驅(qū)動的交流電機，電機方面的嚴重差異也是兩者性能不同的根本。就是說不是變頻器輸出不了變化那么快的電源信號，而是電機本身就反應不了，所以在變頻的內(nèi)部算法設定時為了保護電機做了相應的過載設定。當然即使不設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)動伺服電機!!!

4、交流電機：

交流電機一般分為同步和異步電機

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

2）交流異步電機：轉(zhuǎn)子由感應線圈和材料構(gòu)成。轉(zhuǎn)動后，定子產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)磁場，磁場切割定子的感應線圈，轉(zhuǎn)子線圈產(chǎn)生感應電流，進而轉(zhuǎn)子產(chǎn)生感應磁場，感應磁場追隨定子旋轉(zhuǎn)磁場的變化，但轉(zhuǎn)子的磁場變化永遠小于定子的變化，一旦等于就沒有變化的磁場切割轉(zhuǎn)子的感應線圈，轉(zhuǎn)子線圈中也就沒有了感應電流，轉(zhuǎn)子磁場消失，轉(zhuǎn)子失速又與定子產(chǎn)生速度差又重新獲得感應電流。所以在交流異步電機里有個關鍵的參數(shù)是轉(zhuǎn)差率就是轉(zhuǎn)子與定子的速度差的比率。

3）對應交流同步和異步電機變頻器就有相映的同步變頻器和異步變頻器，伺服電機也有交流同步伺服和交流異步伺服，當然變頻器里交流異步變頻常見，伺服則交流同步伺服常見。

五、應用不同

由于變頻器和伺服在性能和功能上的不同，所以應用也不大相同：

1）在速度控制和力矩控制的場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構(gòu)成閉環(huán)用變頻進行位置控制的，精度和響應都不高。現(xiàn)有些變頻也接受脈沖序列信號控制速度的，但好象不能直接控制位置。

2）在有嚴格位置控制要求的場合中只能用伺服來實現(xiàn)，還有就是伺服的響應速度遠遠大于變頻，有些對速度的精度和響應要求高的場合也用伺服控制，能用變頻控制的運動的場合幾乎都能用伺服取代，關鍵是兩點：一是價格伺服遠遠高于變頻，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?，F(xiàn)在現(xiàn)在伺服也能做到幾百KW了。

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