深圳市日弘忠信電器有限公司主營：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)經(jīng)歷的三個階段是什么？

目前的松下伺服電機(jī)內(nèi)部大多采用高速DSP處理器，推進(jìn)了各種先進(jìn)的運動控制算法在新型驅(qū)動器上的使用。在硬件結(jié)構(gòu)上各大伺服系統(tǒng)供應(yīng)商大多采用 DSP+PLD(FPGA)結(jié)構(gòu)，由于DSP和CPLD(FPGA)的可重復(fù)編程性，可以實現(xiàn)交流伺服系統(tǒng)的模塊化可重構(gòu)。只要為系統(tǒng)配置相應(yīng)不同的軟件(包括控制算法)就可以控制和驅(qū)動異步電機(jī)、日弘忠信同步松下伺服電機(jī)、無刷直流電機(jī)，而通過對FPGA的重新配置還可以驅(qū)動直流電機(jī)和三相感應(yīng)式高壓步進(jìn)電機(jī)。這就為數(shù)控機(jī)床的升級以及革新留下了很多的空間。

松下伺服電機(jī)系統(tǒng)包括基于異步電機(jī)的交流伺服系統(tǒng)和基于同步電機(jī)的交流伺服系統(tǒng)。目前機(jī)床主要采用的是日弘忠信松下伺服系統(tǒng)。在松下伺服電機(jī)研究領(lǐng)域，日本、美國和歐洲的研究一直走在世界前列。國內(nèi)在基于異步電機(jī)交流伺服系統(tǒng)的研究比較晚，到目前為止還沒有產(chǎn)品問世。國內(nèi)很多學(xué)者把研究的重點放在日弘忠信松下伺服電機(jī)伺服系統(tǒng)上。

松下伺服電機(jī)的信號和數(shù)控系統(tǒng)接口有三種模式，也是它經(jīng)歷的三個階段。以國內(nèi)來說，它是國內(nèi)一臺全數(shù)字式交流伺服驅(qū)動裝置，它接受方向命令脈沖。第二代是它不僅能夠接受脈沖命令信號，還能接受速度控制或是轉(zhuǎn)矩控制的模擬量的輸入。第三代是網(wǎng)絡(luò)化交流伺服系統(tǒng)。網(wǎng)絡(luò)化伺服系統(tǒng)是工業(yè)現(xiàn)場總線技術(shù)和全數(shù)字化松下伺服電機(jī)的有機(jī)結(jié)合，全數(shù)字化松下伺服電機(jī)技術(shù)可以使用戶根據(jù)負(fù)載狀況調(diào)整參數(shù)，也省去了一些模擬回路所產(chǎn)生的漂移等不穩(wěn)定因素。

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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(jìn)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(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。

      下面我們就來看下伺服電機(jī)與變頻電機(jī)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(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)上通過變頻的PWM方式模仿直流電機(jī)的控制方式來實現(xiàn)的，也就是說交流伺服電機(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(jī)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(jī)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?，F(xiàn)在很多的變頻已經(jīng)通過數(shù)學(xué)模型的建立，將交流電機(jī)的定子磁場UVW3相轉(zhuǎn)化為可以控制電機(jī)轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)矩的兩個電流的分量，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，加的時候控制精度和響應(yīng)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(shù)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(jìn)行了比一般變頻更的控制技術(shù)和算法運算，在功能上也比傳統(tǒng)的變頻強(qiáng)大很多，主要的一點可以進(jìn)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(dāng)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(shè)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(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))，也就是說當(dāng)驅(qū)動器輸出電流、電壓、頻率變化很快的電源時，伺服電機(jī)就能根據(jù)電源變化產(chǎn)生響應(yīng)的動作變化，響應(yīng)特性和抗過載能力遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于變頻器驅(qū)動的交流電機(jī)，電機(jī)方面的嚴(yán)重差異也是兩者性能不同的根本。就是說不是變頻器輸出不了變化那么快的電源信號，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)定時為了保護(hù)電機(jī)做了相應(yīng)的過載設(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)動后，隨著電機(jī)的定子旋轉(zhuǎn)磁場的變化，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)動后，定子產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)磁場，磁場切割定子的感應(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，感應(yīng)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(yuǎn)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(yīng)線圈，轉(zhuǎn)子線圈中也就沒有了感應(yīng)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(yīng)電流。所以在交流異步電機(jī)里有個關(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，伺服則交流同步伺服常見。

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(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合中只能用伺服來實現(xiàn)，還有就是伺服的響應(yīng)速度遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于變頻，有些對速度的精度和響應(yīng)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(guān)鍵是兩點：一是價格伺服遠(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?，F(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以上的同步伺服價格及其昂貴，這樣在現(xiàn)場應(yīng)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(zhǔn)確、快速定位，只要滿足這些就不會存在什么伺服變頻之爭。

有什么辦法降低直流伺服電機(jī)噪音

      直流伺服電機(jī)噪音大的解決方法電磁噪聲首要是由氣隙磁場效果于定子鐵芯的徑向重量所發(fā)生的。它經(jīng)過磁軛向別傳播，使定子鐵芯發(fā)生振動變形。其次是氣隙磁場的切向重量，它與電磁轉(zhuǎn)矩相反，使鐵芯齒部分變形振動。當(dāng)徑向電磁力波與定子的固有頻率接近時，就會惹起共振，使振動與噪聲大大加強(qiáng)，甚至危及直流伺服電機(jī)的使用壽命。

有什么辦法降低直流伺服電機(jī)噪音？

任何機(jī)械設(shè)備的噪音都有一個標(biāo)準(zhǔn)值，當(dāng)超過標(biāo)準(zhǔn)值時，很可能是出現(xiàn)問題了。那么當(dāng)直流伺服電機(jī)噪音過大時，有什么好的解決辦法嗎?

直流伺服電機(jī)噪音大的解決方法電磁噪聲首要是由氣隙磁場效果于定子鐵芯的徑向重量所發(fā)生的。它經(jīng)過磁軛向別傳播，使定子鐵芯發(fā)生振動變形。其次是氣隙磁場的切向重量，它與電磁轉(zhuǎn)矩相反，使鐵芯齒部分變形振動。當(dāng)徑向電磁力波與定子的固有頻率接近時，就會惹起共振，使振動與噪聲大大加強(qiáng)，甚至危及直流伺服電機(jī)的使用壽命。 依據(jù)直流伺服電機(jī)噪聲發(fā)生的分歧方法，大致可把其噪聲分為三大類：

①電磁噪聲;

②機(jī)械噪聲;

③空氣動力噪聲。

根據(jù)電磁噪聲的成因，可采用下列辦法降低電磁噪聲。

1、留意避開它們的共振頻率。

2、盡量采用正弦繞組，削減諧波成份;

3、采用轉(zhuǎn)子斜槽，斜一個定子槽距;

4、定、轉(zhuǎn)子磁路對稱平均，迭壓嚴(yán)密;

5、選擇適宜的槽共同，防止呈現(xiàn)低次力波;

6、定、轉(zhuǎn)子加工與裝配，應(yīng)留意它們的圓度與同軸度;

7、選擇恰當(dāng)?shù)臍庀洞琶?，不該太高，但過低又會影響資料的應(yīng)用率;