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淺析伺服電機(jī)的調(diào)試方法及注意事項(xiàng)

時(shí)間:2018-12-07 14:01:40來(lái)源:工業(yè)機(jī)器人

導(dǎo)語(yǔ):?伺服電機(jī)(servo motor )是指在伺服系統(tǒng)中控制機(jī)械元件運(yùn)轉(zhuǎn)的發(fā)動(dòng)機(jī),是一種補(bǔ)助馬達(dá)間接變速裝置。伺服電機(jī)可使控制速度,位置精度非常準(zhǔn)確,可以將電壓信號(hào)轉(zhuǎn)化為轉(zhuǎn)矩和轉(zhuǎn)速以驅(qū)動(dòng)控制對(duì)象

伺服電機(jī)(servo motor )是指在伺服系統(tǒng)中控制機(jī)械元件運(yùn)轉(zhuǎn)的發(fā)動(dòng)機(jī),是一種補(bǔ)助馬達(dá)間接變速裝置。伺服電機(jī)可使控制速度,位置精度非常準(zhǔn)確,可以將電壓信號(hào)轉(zhuǎn)化為轉(zhuǎn)矩和轉(zhuǎn)速以驅(qū)動(dòng)控制對(duì)象。

伺服電機(jī)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速受輸入信號(hào)控制,并能快速反應(yīng),在自動(dòng)控制系統(tǒng)中,用作執(zhí)行元件,且具有機(jī)電時(shí)間常數(shù)小、線性度高、始動(dòng)電壓等特性,可把所收到的電信號(hào)轉(zhuǎn)換成電動(dòng)機(jī)軸上的角位移或角速度輸出。

伺服電機(jī)

今天與大家分享的就是伺服電機(jī)的調(diào)試方法和注意事項(xiàng)。

伺服電機(jī)的調(diào)試方法

1、初始化參數(shù)

在接線之前,先初始化參數(shù)。

在控制卡上:選好控制方式;將PID參數(shù)清零;讓控制卡上電時(shí)默認(rèn)使能信號(hào)關(guān)閉;將此狀態(tài)保存,確??刂瓶ㄔ俅紊想姇r(shí)即為此狀態(tài)。

在伺服電機(jī)上:設(shè)置控制方式;設(shè)置使能由外部控制;編碼器信號(hào)輸出的齒輪比;設(shè)置控制信號(hào)與電機(jī)轉(zhuǎn)速的比例關(guān)系。

一般來(lái)說(shuō),建議使伺服工作中的最大設(shè)計(jì)轉(zhuǎn)速對(duì)應(yīng)9V的控制電壓。

2、接線

將控制卡斷電,連接控制卡與伺服之間的信號(hào)線。

以下的線是必須要接的:控制卡的模擬量輸出線、使能信號(hào)線、伺服輸出的編碼器信號(hào)線。

復(fù)查接線沒(méi)有錯(cuò)誤后,伺服電機(jī)和控制卡(以及PC)上電。

此時(shí)電機(jī)應(yīng)該不動(dòng),而且可以用外力輕松轉(zhuǎn)動(dòng),如果不是這樣,檢查使能信號(hào)的設(shè)置與接線。

用外力轉(zhuǎn)動(dòng)電機(jī),檢查控制卡是否可以正確檢測(cè)到電機(jī)位置的變化,否則檢查編碼器信號(hào)的接線和設(shè)置。

3、試方向

伺服電機(jī)

對(duì)于一個(gè)閉環(huán)控制系統(tǒng),如果反饋信號(hào)的方向不正確,后果肯定是災(zāi)難性的。

通過(guò)控制卡打開(kāi)伺服的使能信號(hào)。這是伺服應(yīng)該以一個(gè)較低的速度轉(zhuǎn)動(dòng),這就是傳說(shuō)中的“零漂”。

一般控制卡上都會(huì)有抑制零漂的指令或參數(shù)。使用這個(gè)指令或參數(shù),看電機(jī)的轉(zhuǎn)速和方向是否可以通過(guò)這個(gè)指令(參數(shù))控制。

如果不能控制,檢查模擬量接線及控制方式的參數(shù)設(shè)置。

確認(rèn)給出正數(shù),電機(jī)正轉(zhuǎn),編碼器計(jì)數(shù)增加;給出負(fù)數(shù),電機(jī)反轉(zhuǎn)轉(zhuǎn),編碼器計(jì)數(shù)減小。

如果電機(jī)帶有負(fù)載,行程有限,不要采用這種方式。

測(cè)試不要給過(guò)大的電壓,建議在1V以下。

如果方向不一致,可以修改控制卡或電機(jī)上的參數(shù),使其一致。

4、抑制零漂

在閉環(huán)控制過(guò)程中,零漂的存在會(huì)對(duì)控制效果有一定的影響,最好將其抑制住。

使用控制卡或伺服上抑制零飄的參數(shù),仔細(xì)調(diào)整,使電機(jī)的轉(zhuǎn)速趨近于零。

由于零漂本身也有一定的隨機(jī)性,所以,不必要求電機(jī)轉(zhuǎn)速絕對(duì)為零。

5、建立閉環(huán)控制

再次通過(guò)控制卡將伺服使能信號(hào)放開(kāi),在控制卡上輸入一個(gè)較小的比例增益,

至于多大算較小,這只能憑感覺(jué)了,如果實(shí)在不放心,就輸入控制卡能允許的最小值。將控制卡和伺服的使能信號(hào)打開(kāi)。

這時(shí),電機(jī)應(yīng)該已經(jīng)能夠按照運(yùn)動(dòng)指令大致做出動(dòng)作了。

6、調(diào)整閉環(huán)參數(shù)

細(xì)調(diào)控制參數(shù),確保電機(jī)按照控制卡的指令運(yùn)動(dòng),這是必須要做的工作,而這部分工作,更多的是經(jīng)驗(yàn),這里只能從略了。

伺服電機(jī)

伺服電機(jī)的注意事項(xiàng)

1、伺服電機(jī)油和水的保護(hù)

A:伺服電機(jī)可以用在會(huì)受水或油滴侵襲的場(chǎng)所,但是它不是全防水或防油的。因此, 伺服電機(jī)不應(yīng)當(dāng)放置或使用在水中或油侵的環(huán)境中。

B:如果伺服電機(jī)連接到一個(gè)減速齒輪,使用伺服電機(jī)時(shí)應(yīng)當(dāng)加油封,以防止減速齒輪的油進(jìn)入伺服電機(jī)。

C:伺服電機(jī)的電纜不要浸沒(méi)在油或水中。

2、伺服電機(jī)電纜→減輕應(yīng)力

A:確保電纜不因外部彎曲力或自身重量而受到力矩或垂直負(fù)荷,尤其是在電纜出口處或連接處。

B:在伺服電機(jī)移動(dòng)的情況下,應(yīng)把電纜(就是隨電機(jī)配置的那根)牢固地固定到一個(gè)靜止的部分(相對(duì)電機(jī)),并且應(yīng)當(dāng)用一個(gè)裝在電纜支座里的附加電纜來(lái)延長(zhǎng)它,這樣彎曲應(yīng)力可以減到最小。

C:電纜的彎頭半徑做到盡可能大。

3、伺服電機(jī)允許的軸端負(fù)載

A:確保在安裝和運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)加到伺服電機(jī)軸上的徑向和軸向負(fù)載控制在每種型號(hào)的規(guī)定值以內(nèi)。

B:在安裝一個(gè)剛性聯(lián)軸器時(shí)要格外小心,特別是過(guò)度的彎曲負(fù)載可能導(dǎo)致軸端和軸承的損壞或磨損。

C:最好用柔性聯(lián)軸器,以便使徑向負(fù)載低于允許值,此物是專為高機(jī)械強(qiáng)度的伺服電機(jī)設(shè)計(jì)的。

D:關(guān)于允許軸負(fù)載,請(qǐng)參閱“允許的軸負(fù)荷表”(使用說(shuō)明書(shū))。

4、伺服電機(jī)安裝注意

A:在安裝/拆卸耦合部件到伺服電機(jī)軸端時(shí),不要用錘子直接敲打軸端。(錘子直接敲打軸端,伺服電機(jī)軸另一端的編碼器要被敲壞)

B:竭力使軸端對(duì)齊到最佳狀態(tài)(對(duì)不好可能導(dǎo)致振動(dòng)或軸承損壞)。

直流伺服電機(jī)可應(yīng)用在是火花機(jī)、機(jī)械手、精確的機(jī)器等??赏瑫r(shí)配置2500P/R高分析度的標(biāo)準(zhǔn)編碼器及測(cè)速器,更能加配減速箱、令機(jī)械設(shè)備帶來(lái)可靠的準(zhǔn)確性及高扭力。

調(diào)速性好,單位重量和體積下,輸出功率最高,大于交流電機(jī),更遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)步進(jìn)電機(jī)。多級(jí)結(jié)構(gòu)的力矩波動(dòng)小。

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