從化微型國產伺服驅動器廠家的行業須知【南調機電】

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力士樂伺服電機（servo motor ）是指在伺服系統中控制機械元件運轉的發動機，是一種補助馬達間接變速裝置。

       力士樂伺服電機可使控制速度，位置精度非常準確，可以將電壓信號轉化為轉矩和轉速以驅動控制對象。力士樂伺服電機轉子轉速受輸入信號控制，并能快速反應，在自動控制系統中，用作執行元件，且具有機電時間常數小、線性度高、始動電壓等特性，可把所收到的電信號轉換成電動機軸上的角位移或角速度輸出。分為直流和交流伺服電動機兩大類，其主要特點是，當信號電壓為零時無自轉現象，轉速隨著轉矩的增加而勻速下降。

伺服電機是指：

     在伺服系統中控制機械元件運轉的發動機，是一種補助馬達間接變速裝置。可使控制速度，位置精度非常準確，可以將電壓信號轉化為轉矩和轉速以驅動控制對象。轉子轉速受輸入信號控制，并能快速反應，在自動控制系統中作執行元件，且具有機電時間常數小、線性度高。產生電磁干擾，對環境有要求。因此它可以用于對成本敏感的普通工業和民用場合。伺服系統是使物體的位置、方位、狀態等輸出被控量能夠跟隨輸入目標（或給定值）的任意變化的自動控制系統。[1]

伺服電動機與單機異步電動機相比，有起動轉矩大、運行范圍較廣、無自轉現象等三個顯著特點。

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伺服電機編碼器原理：　　

       伺服電機編碼器是安裝在伺服電機上用來測量磁極位置和伺服電機轉角及轉速的一種傳感器，從物理介質的不同來分，伺服電機編碼器可以分為光電編碼器和磁電編碼器，另外旋轉變壓器也算一種特殊的伺服編碼器，市場上使用的基本上是光電編碼器，不過磁電編碼器作為后起之秀，有可靠，價格便宜，抗污染等特點，有趕超光電編碼器的趨勢。

　伺服編碼器這個基本的功能與普通編碼器是一樣的，比如型的有A，A反，B，B反，Z，Z反等信號，除此之外，伺服編碼器還有著跟普通編碼器不同的地方，那就是伺服電機多數為同步電機，同步電機啟動的時候需要知道轉子的磁極位置，這樣才能夠大力矩啟動伺服電機，這樣需要另外配幾路信號來檢測轉子的當前位置，比如增量型的就有UVW等信號，正因為有了這幾路檢測轉子位置的信號，伺服編碼器顯得有點復雜了，以致一般人弄不懂它的道理了，加上有些廠家故意掩遮一些信號，相關的資料不齊全，就更加增添了伺服電機編碼器的神秘色彩。

　　由于A、B兩相相差90度，可通過比較A相在前還是B相在前，以判別編碼器的正轉與反轉，通過零位脈沖，可獲得編碼器的零位參考位。

　　編碼器碼盤的材料有玻璃、金屬、塑料，玻璃碼盤是在玻璃上沉積很薄的刻線，其熱穩定性好，精度高，金屬碼盤直接以通和不通刻線，不易碎，但由于金屬有一定的厚度，精度就有限制，其熱穩定性就要比玻璃的差一個數量級，塑料碼盤是經濟型的，其成本低，但精度、熱穩定性、壽命均要差一些。

　　分辨率—編碼器以每旋轉360度提供多少的通或暗刻線稱為分辨率，也稱解析分度、或直接稱多少線，一般在每轉分度5~10000線。

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運動伺服電機一般都是三環控制系統，從內到外依次是電流環速度環位置環。

1、首先電流環：電流環的輸入是速度環PID調節后的那個輸出，我們稱為“電流環給定”吧，然后呢就是電流環的這個給定和“電流環的反饋”值進行比較后的差值在電流環內做PID調節輸出給電機，“電流環的輸出”就是電機的每相的相電流，“電流環的反饋”不是編碼器的反饋而是在驅動器內部安裝在每相的霍爾元件（磁場感應變為電流電壓信號）反饋給電流環的。

　　2、速度環：速度環的輸入就是位置環PID調節后的輸出以及位置設定的前饋值，我們稱為“速度設定”，這個“速度設定”和“速度環反饋”值進行比較后的差值在速度環做PID調節（主要是比例增益和積分處理）后輸出就是上面講到的“電流環的給定”。速度環的反饋來自于編碼器的反饋后的值經過“速度運算器”得到的。

　　3、位置環：位置環的輸入就是外部的脈沖（通常情況下，直接寫數據到驅動器地址的伺服例外），外部的脈沖經過平滑濾波處理和電子齒輪計算后作為“位置環的設定”，設定和來自編碼器反饋的脈沖信號經過偏差計數器的計算后的數值在經過位置環的PID調節（比例增益調節，無積分微分環節）后輸出和位置給定的前饋信號的合值就構成了上面講的速度環的給定。位置環的反饋也來自于編碼器。

　　編碼器安裝于伺服電機尾部，它和電流環沒有任何聯系，他采樣來自于電機的轉動而不是電機電流，和電流環的輸入、輸出、反饋沒有任何聯系。而電流環是在驅動器內部形成的，即使沒有電機，只要在每相上安裝模擬負載（例如電燈泡）電流環就能形成反饋工作。

服系統的分類及組成

伺服系統按系統結構可分為開環伺服系統、閉環伺服系統、半閉環系統、復合控制系統。

具有反饋的閉環自動控制系統由位置檢測部分、偏差放大部分、執行部分及被控對象組成。

1.4 伺服系統的性能要求

伺服系統必須具備可控性好，穩定性高和適應性強等基本性能。說明一下，可控性好是指訊號消失以后，能立即自行停轉；穩定性高是指轉矩隨轉速的增加而均勻下降；適應性強是指反應快、靈敏、響態品質好。

伺服系統的種類

通常根據伺服驅動機的種類來分類，有電氣式、油壓式或電氣—油壓式三種。

伺服系統若按功能來分，則有計量伺服和功率伺服系統；模擬伺服和功率伺服系統；位置伺服和加速度伺服系統等。

電氣式伺服系統根據電氣信號可分為DC直流伺服系統和AC交流伺服系統二大類。AC交流伺服系統又有異步電機伺服系統和同步電機伺服系統兩種。