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三菱伺服系統(tǒng)的使用研究

時(shí)間:2013-06-04 10:54:02來(lái)源:趙培慶

導(dǎo)語(yǔ):?本文介紹了三菱公司某一種型號(hào)的伺服電機(jī)和伺服放大器的使用方法和使用經(jīng)驗(yàn),由于三菱公司的伺服系統(tǒng)在結(jié)構(gòu)上類似,所以這些方法和經(jīng)驗(yàn)是可以應(yīng)用到三菱公司其它型號(hào)的伺服系統(tǒng)中去的。

摘要:伺服電機(jī)一般作為精確定位控制的執(zhí)行機(jī)構(gòu),應(yīng)用越來(lái)越廣泛。而伺服放大器作為伺服電機(jī)的驅(qū)動(dòng)控制部件,與伺服電機(jī)組成一個(gè)完整的伺服系統(tǒng)。伺服電機(jī)具有啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩大,控制精度高,動(dòng)態(tài)響應(yīng)快,慣量小,噪音小,效率高,維護(hù)容易等優(yōu)點(diǎn),使得伺服電機(jī)在工業(yè)自動(dòng)化生產(chǎn)中扮演著越來(lái)越重要的角色,大有取代交流電機(jī)的趨勢(shì)。本文以三菱的伺服系統(tǒng)為例子講解伺服電機(jī)在工業(yè)中的應(yīng)用方法。

關(guān)鍵詞:伺服電機(jī);三菱伺服系統(tǒng);伺服參數(shù)設(shè)定

Research of using Mitsubishi servo system

ZHAO Pei-qing

(SHANDONG University, Jinan 250061 China)

Abstract: Servo motors are generally used as precise positioning actuator, and which are used more and more widely。Servo amplifiers are some sections which can drive servo motors and can form a complete servo system with servo motors. Servo motors have big starting torque, high control accuracy, fast dynamic response, small inertia, low noise, high efficiency, easy maintenance and so on, so that servo motors play an increasingly important role in the production of industrial automation, which will replace AC motor. In this essay, the author will use Mitsubishi servo system as an example to explain the method of servo motor applications in industrial production.

Key words: servo motor; Mitsubishi servo system; servo parameter setting.

引言:伺服電機(jī)的在工業(yè)生產(chǎn)中的應(yīng)用越來(lái)越廣泛,所以對(duì)其的使用方法和技巧的研究就勢(shì)在必行。本文首先介紹伺服電機(jī)的概況,然后重點(diǎn)講解三菱的某一型號(hào)的伺服電機(jī)和伺服放大器的使用經(jīng)驗(yàn)和注意事項(xiàng)。由于三菱公司的伺服系統(tǒng)在結(jié)構(gòu)上是類似的,所以將此經(jīng)驗(yàn)推廣到整個(gè)三菱公式的伺服系統(tǒng)中是可行的。

1.伺服電機(jī)概述

1.1 伺服電機(jī)的定義和分類

伺服一詞源于希臘語(yǔ)“奴隸”的意思。人們想把“伺服機(jī)構(gòu)”當(dāng)作得心應(yīng)手的馴服工具,服從控制信號(hào)的要求而動(dòng)作。在訊號(hào)來(lái)到之前,轉(zhuǎn)子靜止不動(dòng);訊號(hào)來(lái)到之后,轉(zhuǎn)子立即轉(zhuǎn)動(dòng);當(dāng)訊號(hào)消失,轉(zhuǎn)子能立即自行停轉(zhuǎn)。由于它的“伺服”性能,因此而得名。伺服系統(tǒng)是使物體的位置、方位、狀態(tài)等輸出被控量能夠跟隨輸入目標(biāo)(或給定值)的任意變化的自動(dòng)控制系統(tǒng)。伺服的主要任務(wù)是按控制命令的要求、對(duì)功率進(jìn)行放大、變換與調(diào)控等處理,使驅(qū)動(dòng)裝置輸出的力矩、速度和位置控制的非常靈活方便。
伺服電電機(jī)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速受到輸入信號(hào)的控制,并能快速反應(yīng),在自動(dòng)控制系統(tǒng)中,用作執(zhí)行元件,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)分為直流伺服電動(dòng)機(jī)和交流伺服電動(dòng)機(jī)兩大類,其主要特點(diǎn)是,當(dāng)輸入信號(hào)電壓為零時(shí)無(wú)自轉(zhuǎn)現(xiàn)象,轉(zhuǎn)速隨著轉(zhuǎn)矩的增加而勻速下降。

對(duì)于直流伺服電機(jī),其優(yōu)點(diǎn)是:精確的速度控制,轉(zhuǎn)矩速度特性很硬,原理簡(jiǎn)單,使用方便,價(jià)格便宜。其缺點(diǎn)是:電刷換向帶來(lái)的一系列問(wèn)題,速度有限制,存在附加阻力,會(huì)產(chǎn)生磨損微粒(對(duì)于無(wú)塵室)。

對(duì)于交流伺服電機(jī),其優(yōu)點(diǎn)是:

1.    具有良好的速度控制特性,在整個(gè)速度區(qū)內(nèi)可實(shí)現(xiàn)平滑控制,幾乎無(wú)振蕩;

2.    具有很高的效率,效率可達(dá)90%以上,不發(fā)熱;

3.    可實(shí)現(xiàn)高速控制;

4.    可實(shí)現(xiàn)高精度位置控制;

5.    能夠在額定運(yùn)行區(qū)域內(nèi),實(shí)現(xiàn)恒力矩;

6.    低噪音;

7.    沒(méi)有電刷的磨損,免維護(hù);

8.    不會(huì)產(chǎn)生磨損顆粒、沒(méi)有火花,適用于無(wú)塵間、易暴環(huán)境;

9.    慣量低。

1.2 伺服電機(jī)的發(fā)展歷史和現(xiàn)狀

自從德國(guó)MANNESMANN的Rexroth公司的Indramat分部在1978年漢諾威貿(mào)易博覽會(huì)

圖1 伺服電機(jī)

圖1 伺服電機(jī)

上正式推出MAC永磁交流伺服電動(dòng)機(jī)及其驅(qū)動(dòng)系統(tǒng),這標(biāo)志著新一代交流伺服技術(shù)已進(jìn)入實(shí)用化階段。到20世紀(jì)80年代中后期,各公司都已有完整的系列產(chǎn)品。整個(gè)伺服裝置市場(chǎng)都轉(zhuǎn)向交流伺服系統(tǒng)。早期的模擬控制系統(tǒng)在諸如零漂、抗干擾、可靠性、精度和柔性等方面存在著不足,不能完全滿足運(yùn)動(dòng)控制的要求,近年來(lái)隨著微處理器、新型數(shù)字信號(hào)處理器(DSP)的應(yīng)用,出現(xiàn)了數(shù)字控制系統(tǒng),控制部分可完全由軟件進(jìn)行。

到目前為止,高性能的伺服系統(tǒng)大多采用永磁同步交流伺服電動(dòng)機(jī),控制驅(qū)動(dòng)器多采用快速、準(zhǔn)確定位的全數(shù)字位置伺服系統(tǒng)。典型生產(chǎn)廠家如德國(guó)西門子、美國(guó)科爾摩根和日本松下及安川等公司。

 

2.伺服電機(jī)的工作原理簡(jiǎn)介

由于交流伺服電機(jī)應(yīng)用的最為廣泛,所以下面主要介紹交流伺服電機(jī)的結(jié)構(gòu)和工作原理。交流伺服電機(jī)通常都是單相異步電動(dòng)機(jī),有鼠籠形轉(zhuǎn)子和杯形轉(zhuǎn)子兩種結(jié)構(gòu)形式。與普通電機(jī)一樣,交流伺服電機(jī)也由定子和轉(zhuǎn)子構(gòu)成。定子上有兩個(gè)繞組,即勵(lì)磁繞組和控制繞組,兩個(gè)繞組在空間相差90°電角度。

交流伺服電機(jī)的工作原理和單相感應(yīng)電動(dòng)機(jī)無(wú)本質(zhì)上的差異。但是,交流伺服電機(jī)必須具備一個(gè)性能,就是能克服交流伺服電機(jī)的所謂“自轉(zhuǎn)”現(xiàn)象,即無(wú)控制信號(hào)時(shí),它不應(yīng)該轉(zhuǎn)動(dòng),特別是當(dāng)它已經(jīng)在轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí),如果控制信號(hào)消失,它應(yīng)該能立即停止轉(zhuǎn)動(dòng)。而普通的感應(yīng)電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)起來(lái)以后,如控制信號(hào)消失,往往仍在繼續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)。   

當(dāng)電機(jī)原來(lái)處于靜止?fàn)顟B(tài)時(shí),如控制繞組不加控制電壓,此時(shí)只有勵(lì)磁繞組通電產(chǎn)生脈動(dòng)磁場(chǎng)??梢园衙}動(dòng)磁場(chǎng)看成兩個(gè)圓形旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)。這兩個(gè)圓形旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)以同樣的大小和轉(zhuǎn)速,向相反方向旋轉(zhuǎn),所建立的正、反轉(zhuǎn)旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)分別切割籠型繞組(或杯形壁)并感應(yīng)出大小相同,相位相反的電動(dòng)勢(shì)和電流(或渦流),這些電流分別與各自的磁場(chǎng)作用產(chǎn)生的力矩也大小相等、方向相反,合成力矩為零,伺服電機(jī)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)不起來(lái)。一旦控制系統(tǒng)有偏差信號(hào),控制繞組就要接受與之相對(duì)應(yīng)的控制電壓。在一般情況下,電機(jī)內(nèi)部產(chǎn)生的磁場(chǎng)是橢圓形旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)。一個(gè)橢圓形旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)可以看成是由兩個(gè)圓形旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)合成起來(lái)的。這兩個(gè)圓形旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)幅值不等(與原橢圓旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)轉(zhuǎn)向相同的正轉(zhuǎn)磁場(chǎng)大,與原轉(zhuǎn)向相反的反轉(zhuǎn)磁場(chǎng)?。?,但以相同的速度,向相反的方向旋轉(zhuǎn)。它們切割轉(zhuǎn)子繞組感應(yīng)的電勢(shì)和電流以及產(chǎn)生的電磁力矩也方向相反、大小不等(正轉(zhuǎn)者大,反轉(zhuǎn)者小)合成力矩不為零,所以伺服電機(jī)就朝著正轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的方向轉(zhuǎn)動(dòng)起來(lái),隨著信號(hào)的增強(qiáng),磁場(chǎng)接近圓形,此時(shí)正轉(zhuǎn)磁場(chǎng)及其力矩增大,反轉(zhuǎn)磁場(chǎng)及其力矩減小,合成力矩變大,如負(fù)載力矩不變,轉(zhuǎn)子的速度就增加。如果改變控制電壓的相位,即移相180°,旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的轉(zhuǎn)向相反,因而產(chǎn)生的合成力矩方向也相反,伺服電機(jī)將反轉(zhuǎn)。若控制信號(hào)消失,只有勵(lì)磁繞組通入電流,伺服電機(jī)產(chǎn)生的磁場(chǎng)將是脈動(dòng)磁場(chǎng),轉(zhuǎn)子很快地停下來(lái)。

為使交流伺服電機(jī)具有控制信號(hào)消失,立即停止轉(zhuǎn)動(dòng)的功能,把它的轉(zhuǎn)子電阻做得特別大,使它的臨界轉(zhuǎn)差率大于1。在電機(jī)運(yùn)行過(guò)程中,如果控制信號(hào)降為“零”,勵(lì)磁電流仍然存在,氣隙中產(chǎn)生一個(gè)脈動(dòng)磁場(chǎng),此脈動(dòng)磁場(chǎng)可視為正向旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)和反向旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的合成。一旦控制信號(hào)消失,此時(shí)電動(dòng)機(jī)產(chǎn)生了一個(gè)與轉(zhuǎn)子原來(lái)轉(zhuǎn)動(dòng)方向相反的制動(dòng)力矩。在負(fù)載力矩和制動(dòng)力矩的作用下使轉(zhuǎn)子迅速停止。必須指出,普通的兩相和三相異步電動(dòng)機(jī)正常情況下都是在對(duì)稱狀態(tài)下工作,不對(duì)稱運(yùn)行屬于故障狀態(tài)。而交流伺服電機(jī)則可以靠不同程度的不對(duì)稱運(yùn)行來(lái)達(dá)到控制目的。這是交流伺服電機(jī)在運(yùn)行上與普通異步電動(dòng)機(jī)的根本區(qū)別。

伺服電機(jī)是一個(gè)典型閉環(huán)反饋系統(tǒng),伺服電機(jī)內(nèi)部的轉(zhuǎn)子是永磁鐵,驅(qū)動(dòng)器控制的U/V/W三相電形成電磁場(chǎng),轉(zhuǎn)子在此磁場(chǎng)的作用下轉(zhuǎn)動(dòng),同時(shí)電機(jī)自帶的編碼器反饋信號(hào)給驅(qū)動(dòng)器,驅(qū)動(dòng)器根據(jù)反饋值與目標(biāo)值進(jìn)行比較,調(diào)整轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)的角度。伺服電機(jī)的精度決定于編碼器的精度(線數(shù))。

3.三菱伺服系統(tǒng)硬件介紹

伺服電機(jī)一般作為精確定位控制的執(zhí)行機(jī)構(gòu),應(yīng)用越來(lái)越廣泛,而伺服放大器作為伺服電機(jī)的驅(qū)動(dòng)控制部件,與伺服電機(jī)組成一個(gè)完整的伺服系統(tǒng),伺服放大器能夠接收PLC的脈沖驅(qū)動(dòng)信號(hào),并將該信號(hào)進(jìn)行放大處理,然后將處理后的信號(hào)輸出給伺服電機(jī)。

圖2 三菱PLC與三菱伺服系統(tǒng)的連接圖

圖2 三菱PLC與三菱伺服系統(tǒng)的連接圖

圖2就是一個(gè)為了實(shí)現(xiàn)PLC發(fā)送脈沖給伺服放大器,然后由伺服放大器將信號(hào)處理后輸出給伺服電機(jī)的連線實(shí)例,如圖所示,其中PLC型號(hào)為FX3U,伺服電機(jī)型號(hào)為HF-KN23J-S100,伺服放大器型號(hào)為MR-E20A-KH003,該伺服放大器必須與上述伺服電機(jī)配套使用,具體配套使用請(qǐng)參閱三菱伺服放大器使用手冊(cè)。伺服放大器的CNP1端子排應(yīng)連接電源的輸入;CNP2端子通過(guò)電源線連接至伺服電機(jī),用于驅(qū)動(dòng)伺服電機(jī);CN2端子通過(guò)編碼線連接至伺服電機(jī),伺服電機(jī)的編碼器通過(guò)編碼線將信號(hào)反饋給伺服放大器,用于實(shí)現(xiàn)伺服電機(jī)的閉環(huán)控制;CN1端子排是控制信號(hào)端子排,上述型號(hào)的伺服放大器對(duì)伺服電機(jī)的控制模式有三種,位置控制模式,速度控制模式,位置/速度控制模式,而伺服放大器各個(gè)控制信號(hào)端子的實(shí)際功能根據(jù)控制模式的不同略有不同,具體請(qǐng)參閱三菱伺服放大器的使用手冊(cè)(三菱的某些伺服放大器對(duì)伺服電機(jī)的控制模式有六種,例如MR-J2S-A系列)。在圖1中,位置控制模式下CN1的1號(hào)和2號(hào)端子分別是VIN(數(shù)字I/F用電源輸入)和OPC(集電極開(kāi)路電源輸入),這兩個(gè)端子需連接+24V電源,3號(hào)端子是RES(復(fù)位),8號(hào)和13號(hào)端子分別是EMG(外部緊急停止)和SG(數(shù)字I/F用公共端),為了保證伺服電機(jī)能夠正常工作,EMG端子必須連接至0V,SG作為數(shù)字I/F用公共端也必須連接至0V,23號(hào)和25號(hào)端子分別是PP(正轉(zhuǎn)脈沖串)和NP(反轉(zhuǎn)脈沖串)。

為了使圖2所示的伺服系統(tǒng)能夠正常工作,還需要做5點(diǎn)說(shuō)明。

1.PLC的輸出Y0的COM端必須與整個(gè)系統(tǒng)的公共COM端連接到一起,不然PLC發(fā)送的脈沖串無(wú)法被伺服放大器識(shí)別。

2.伺服放大器的CN1的4號(hào)端子是SON(伺服ON),如果4號(hào)(SON)和13號(hào)(SG)端子短路,則主電路通電,進(jìn)入可運(yùn)行狀態(tài)(伺服ON狀態(tài));如果4號(hào)(SON)和13號(hào)(SG)端子間斷開(kāi),則主電路斷路,伺服電機(jī)呈空轉(zhuǎn)狀態(tài)(伺服OFF狀態(tài))。為了使4號(hào)和13號(hào)端子短路,常用的方法不是通過(guò)外部連線連接在一起,而是通過(guò)更改伺服的P41參數(shù)值為“□□□1”,這樣在內(nèi)部會(huì)自動(dòng)變?yōu)樗欧N。

3.伺服放大器的脈沖串的輸入形式有三種可選,并可以選擇正負(fù)邏輯,可以通過(guò)P21參數(shù)選擇脈沖串輸入的形式,P21參數(shù)的具體意義如圖3所示。

圖3 參數(shù)P21的具體意義

圖3 參數(shù)P21的具體意義

上述例子中PLC發(fā)送給伺服放大器的脈沖串形式采用帶符號(hào)的脈沖串,并采用負(fù)邏輯,這樣CN1的23號(hào)和25號(hào)端子的實(shí)際意義分別是脈沖輸入端子和脈沖方向端子,那么P21參數(shù)值應(yīng)設(shè)定為“0011”,如圖4所示。在實(shí)際的伺服電機(jī)的調(diào)試過(guò)程中,經(jīng)常遇到伺服電機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)方向與我們想要的方向正好相反,如果伺服電機(jī)已經(jīng)安裝固定且接線工作已經(jīng)完成,這時(shí)候采用帶符號(hào)的脈沖串的形式,只需要改動(dòng)P21參數(shù)中的脈沖正負(fù)邏輯選擇即可改變伺服電機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)方向,不需要再去改動(dòng)已經(jīng)安裝完成的機(jī)械和電氣。

圖4 脈沖串輸入形式和P21參數(shù)圖

圖4 脈沖串輸入形式和P21參數(shù)圖

4.CN1的6號(hào)和7號(hào)端子分別是LSP(正轉(zhuǎn)行程末端)和LSN(反轉(zhuǎn)行程末端),這兩個(gè)端子需要和限位開(kāi)關(guān)配合使用,完成限位要求。運(yùn)行時(shí)應(yīng)將LSP與SG、LSN與SG間短路,如果斷開(kāi),則急停并伺服電機(jī)鎖定,具體情況如圖5所示。如果P41參數(shù)按照?qǐng)D6設(shè)定,則在內(nèi)部會(huì)變更為自動(dòng)ON。

圖5 LSP和LSN端子實(shí)現(xiàn)限位功能圖   圖6 P41參數(shù)設(shè)定LSP和LSN內(nèi)部自動(dòng)ON圖

5.CN1的9號(hào)端子是ALM(故障),不發(fā)生報(bào)警時(shí),開(kāi)啟電源1秒以內(nèi),ALM和SG間導(dǎo)通,發(fā)生報(bào)警時(shí)ALM和SG間斷開(kāi)。

4.三菱伺服參數(shù)設(shè)定介紹

4.1 三菱伺服參數(shù)設(shè)定

在本文的伺服放大器中,根據(jù)參數(shù)的安全性和使用頻率,基本參數(shù)(P0-P19)與擴(kuò)展參數(shù)1(P20-P49)、擴(kuò)展參數(shù)2(P50-P84)在使用時(shí)是有區(qū)別的。基本參數(shù)在出廠狀態(tài)下可由用戶進(jìn)行設(shè)置和變更,而擴(kuò)展參數(shù)是不能進(jìn)行設(shè)置和變更的。當(dāng)需要進(jìn)行一些較高級(jí)的操作時(shí),可以通過(guò)改變P19的參數(shù)值,以便能夠?qū)U(kuò)展參數(shù)進(jìn)行修改。需要注意的事,當(dāng)P19參數(shù)設(shè)置完成后,需要斷開(kāi)再開(kāi)啟電源,該參數(shù)的設(shè)置才能有效。

如上所述,伺服放大器的參數(shù)雖然很多,但是經(jīng)常使用的卻不多。下面就介紹幾個(gè)經(jīng)常使用的主要參數(shù)。

1.參數(shù)P0。參數(shù)P0的作用是電機(jī)功率選擇、再生用選購(gòu)件選擇、電機(jī)系列選擇和控制模式選擇。

2.參數(shù)P1。參數(shù)P1的作用是選擇輸入濾波器。外部輸入信號(hào)如果因?yàn)樵肼暤仍虬l(fā)生振蕩,使用輸入濾波器進(jìn)行抑制。

3.參數(shù)P2。參數(shù)P2的作用是選擇自動(dòng)調(diào)諧時(shí)的響應(yīng)速度和選擇增益調(diào)整模式。關(guān)于選擇自動(dòng)調(diào)諧時(shí)的響應(yīng)速度,當(dāng)機(jī)械發(fā)生振動(dòng)或者齒輪聲音大時(shí)選擇較小值,當(dāng)需要縮短停止穩(wěn)定時(shí)間提高性能時(shí)選擇較大值。

4.參數(shù)P3。參數(shù)P3是電子齒輪比的分子值。

5.參數(shù)P4。參數(shù)P4是電子齒輪比的分母值。電子齒輪比就是P3/P4,電子齒輪比應(yīng)該滿足:1/50

6.參數(shù)P5。參數(shù)P5的作用是設(shè)定輸出定位完畢信號(hào)的范圍。用電子齒輪計(jì)算前的指令脈沖為單位設(shè)定。初始默認(rèn)值為100 PULSE。

7.參數(shù)P6。參數(shù)P6的作用是設(shè)定位置環(huán)1的增益。如果增益變大,對(duì)位置指令的跟蹤能力就越強(qiáng)。自動(dòng)調(diào)整時(shí),這個(gè)參數(shù)將被自動(dòng)設(shè)定為自動(dòng)調(diào)整的結(jié)果。

8.參數(shù)P19。參數(shù)P19的作用是選擇擴(kuò)展參數(shù)的可讀和可寫的范圍。

9.參數(shù)P21。參數(shù)P21的作用前面已經(jīng)介紹過(guò),是選擇脈沖串輸入信號(hào)的波形。

10.參數(shù)P41。參數(shù)P41的作用前面也已經(jīng)介紹過(guò),是設(shè)定SON、LSP和LSN的自動(dòng)置ON。

4.2 電子齒輪

如圖7所示,假設(shè)伺服放大器的電子齒輪比設(shè)定為N,那么PLC(或者上位機(jī))發(fā)送1個(gè)脈沖給伺服放大器,那么伺服放大器就會(huì)發(fā)送N個(gè)脈沖給伺服電機(jī)。假如電子齒輪比設(shè)為30,PLC發(fā)出100個(gè)脈沖,經(jīng)過(guò)伺服放大器后實(shí)際發(fā)給給伺服電機(jī)的脈沖數(shù)應(yīng)該為100*30=3000。

圖7 電子齒輪比的定義圖

圖7 電子齒輪比的定義圖

電子齒輪比的具體功能是指可將相當(dāng)于指令控制器輸出1個(gè)脈沖的工件移動(dòng)量設(shè)定為任意值的功能。在實(shí)際運(yùn)用中,連接不同的機(jī)械結(jié)構(gòu),如滾珠絲杠、蝸輪蝸桿。由于它們的螺距、齒數(shù)等參數(shù)不同,移動(dòng)最小單位量所需的電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)量是不同的 。

下面簡(jiǎn)單的通過(guò)一個(gè)例子來(lái)講解電子齒輪比的應(yīng)用。假設(shè)一個(gè)伺服電機(jī)帶動(dòng)一個(gè)輥?zhàn)愚D(zhuǎn)動(dòng),伺服電機(jī)每轉(zhuǎn)動(dòng)5圈,輥?zhàn)愚D(zhuǎn)動(dòng)1圈,輥?zhàn)拥闹睆綖?20mm,所使用的伺服放大器的編碼器分辨率為131072p/r,要求PLC每發(fā)送1個(gè)脈沖輥?zhàn)愚D(zhuǎn)動(dòng)0.01mm,這時(shí)的電子齒輪比應(yīng)該設(shè)定如下公式所示:

5.伺服電機(jī)選型計(jì)算

1.轉(zhuǎn)速和編碼器分辨率的確認(rèn)。

2.電機(jī)軸上負(fù)載力矩的折算和加減速力矩的計(jì)算。

3.計(jì)算負(fù)載慣量。慣量的匹配越小越好,這樣對(duì)精度和響應(yīng)速度好。

4.再生電阻的計(jì)算和選擇。一般情況下,對(duì)于功率在2kw以上的伺服電機(jī),要在伺服電機(jī)外面配置。

5.電纜選擇。編碼器電纜采用雙絞屏蔽電纜,對(duì)于三菱伺服等日系產(chǎn)品絕對(duì)值編碼器是6芯,增量式編碼器是4芯。

6.結(jié)束語(yǔ)

本文介紹了三菱公司某一種型號(hào)的伺服電機(jī)和伺服放大器的使用方法和使用經(jīng)驗(yàn),由于三菱公司的伺服系統(tǒng)在結(jié)構(gòu)上類似,所以這些方法和經(jīng)驗(yàn)是可以應(yīng)用到三菱公司其它型號(hào)的伺服系統(tǒng)中去的。

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