伺服驱动器的问与答 点击:49779 | 回复:537



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发表于:2007-07-05 21:22:00
楼主
[color=#0000FF][b]关与交流伺服驱动器问答伺服电机问答;别名,伺服驱动器 伺服电机驱动器 伺服马达驱动器 全数字交流伺服驱动器 Servo drive Servo motor。伺服产品可靠性?伺服驱动伺服电机价格=?还有性价比?相关产品?还有什么想要知道值得关注期待的呢,,,业内众多网友,宝贵经验,与您互动,精彩分享,下面内容有详细介绍。。。 [/b][/color]
关与交流伺服驱动器的问与答,下面内容有些是原创,也有些是摘录。权当是对业界同仁抛砖引玉。。。。。。
[b]关于伺服的应用。[/b]有很多方面,连一个小小的电磁调压阀,也可以算上一个伺服系统。其他伺服应用如火炮或雷达,用作随动,要求实时性好,动态响应快,超调小,精度在其次。如果是机床,则经常用作恒速,位置高精度,实时性要求不高。
    首先得确定你应用在什么场合。如果用在机床上,则控制部分硬件可以设计得相对简单一些,成本也相应低些。如果用于军工,则内部固件设计时控制算法应该更灵活,比如提供位置环滤波、速度环滤波、非线性、最优化或智能化算法。当然不需要在一个硬件部分上实现。可以面向对象做成几种类型的产品。
交流伺服在加工中心、自动车床、电动注塑机、机械手、印刷机、包装机、弹簧机、三坐标测量仪、电火花加工机等等方面的设备有广阔的应用。  

[b]关于步进电机和交流伺服电机的性能有较大差别。[/b]步进电机是一种离散运动的装置,它和现代数字控制技术有着本质的联系。在目前国内的数字控制系统中,步进电机的应用十分广泛。随着全数字式交流伺服系统的出现,交流伺服电机也越来越多地应用于数字控制系统中。为了适应数字控制的发展趋势,运动控制系统中大多采用步进电机或全数字式交流伺服电机作为执行电动机。
虽然两者在控制方式上相似(脉冲串和方向信号),但在使用性能和应用场合上存在着较大的差异。如:1、制精度不同;2、低频特性不同 3、矩频特性不同 4、过载能力不同 5、运行性能不同 6、速度响应性能不同。
交流伺服系统在许多性能方面都优于步进电机。但在一些要求不高的场合也经常用步进电机来做执行电动机。所以,在控制系统的设计过程中要综合考虑控制要求、成本等多方面的因素,选用适当的控制电机。

[b]有关伺服零点开关的问题。[/b]找零的方法有很多种,可根据所要求的精度及实际要求来选择。可以伺服电机自身完成(有些品牌伺服电机有完整的回原点功能),也可通过上位机配合伺服完成,但回原点的原理基本上常见的有以下几种。
一、伺服电机寻找原点时,当碰到原点开关时,马上减速停止,以此点为原点。
二、回原点时直接寻找编码器的Z相信号,当有Z相信号时,马上减速停止。这种回原方法一般只应用在旋转轴,且回原速度不高,精度也不高。
   
[b]同步带的安装对伺服定位也有很大影响吗。[/b]这个情况,得知道伺服是不是调得很软?常见伺服是用脉冲控制的,那么,位置环的比例增益,速度环比例增益、积分时间常数分别是多少?
位置环比例增益:21rad/s
速度环比例增益:105rad/s
速度环积分时间常数:84ms

[b]关于伺服的三种控制方式,[/b]一般伺服都有三种控制方式:速度控制方式,转矩控制方式,位置控制方式 。想知道的就是这三种控制方式具体根据什么来选择的?
速度控制和转矩控制都是用模拟量来控制的。位置控制是通过发脉冲来控制的。具体采用什么控制方式要根据客户的要求,满足何种运动功能来选择。

如果您对电机的速度、位置都没有要求,只要输出一个恒转矩,当然是用转矩模式。
     如果对位置和速度有一定的精度要求,而对实时转矩不是很关心,用转矩模式不太方便,用速度或位置模式比较好。如果上位控制器有比较好的闭环控制功能,用速度控制效果会好一点。如果本身要求不是很高,或者,基本没有实时性的要求,用位置控制方式对上位控制器没有很高的要求。
    就伺服驱动器的响应速度来看,转矩模式运算量最小,驱动器对控制信号的响应最快;位置模式运算量最大,驱动器对控制信号的响应最慢。
    对运动中的动态性能有比较高的要求时,需要实时对电机进行调整。那么如果控制器本身的运算速度很慢(比如PLC,或低端运动控制器),就用位置方式控制。如果控制器运算速度比较快,可以用速度方式,把位置环从驱动器移到控制器上,减少驱动器的工作量,提高效率(比如大部分中高端运动控制器);如果有更好的上位控制器,还可以用转矩方式控制,把速度环也从驱动器上移开,这一般只是高端专用控制器才能这么干,而且,这时完全不需要使用伺服电机。

换一种说法是:
1、转矩控制:转矩控制方式是通过外部模拟量的输入或直接的地址的赋值来设定电机轴对外的输出转矩的大小,具体表现为例如10V对应5Nm的话,当外部模拟量设定为5V时电机轴输出为2.5Nm:如果电机轴负载低于2.5Nm时电机正转,外部负载等于2.5Nm时电机不转,大于2.5Nm时电机反转(通常在有重力负载情况下产生)。可以通过即时的改变模拟量的设定来改变设定的力矩大小,也可通过通讯方式改变对应的地址的数值来实现。
应用主要在对材质的受力有严格要求的缠绕和放卷的装置中,例如饶线装置或拉光纤设备,转矩的设定要根据缠绕的半径的变化随时更改以确保材质的受力不会随着缠绕半径的变化而改变。
2、位置控制:位置控制模式一般是通过外部输入的脉冲的频率来确定转动速度的大小,通过脉冲的个数来确定转动的角度,也有些伺服可以通过通讯方式直接对速度和位移进行赋值。由于位置模式可以对速度和位置都有很严格的控制,所以一般应用于定位装置。
应用领域如数控机床、印刷机械等等。
    3、速度模式:通过模拟量的输入或脉冲的频率都可以进行转动速度的控制,在有上位控制装置的外环PID控制时速度模式也可以进行定位,但必须把电机的位置信号或直接负载的位置信号给上位反馈以做运算用。位置模式也支持直接负载外环检测位置信号,此时的电机轴端的编码器只检测电机转速,位置信号就由直接的最终负载端的检测装置来提供了,这样的优点在于可以减少中间传动过程中的误差,增加了整个系统的定位精度。
   
[b]怎样判断伺服电机与伺服驱动器的故障区别?[/b]
看驱动器上的错误、报警号,然后查手册。如果连报警都没有了,那自然就是驱动器故障,当然,还有可能是根本伺服就没有故障,而是控制信号错误导致伺服没有动作。
除了看驱动器上的错误、报警号,然后查手册外,有时最直接判断方法是更换,如X与Z轴伺服换(型号相同才可以)。或修改参数,如把X轴锁住,不让系统检测X轴
但应注意:X轴与Z轴互换,即使型号相同,进口设备也可能因为负载不同、参数不同而产生问题。当然,如果是国产设备,通常不会针对使用情况调整伺服参数,一般不会有问题。但应注意X轴与Z轴电机功率转矩是否相同、电机丝杆是否直联以及电子齿轮减速比方面事宜。(更多内容网址http://www.basco.com.cn欢迎光临)
    [b] 关于交流伺服电机的几个问题:[/b]
[b]问(A):交流同步伺服、交流异步伺服的额定转速与极数是否有关?n1=60f/2p?额定转速以下输出恒转矩,额定转速以上恒功率,那么额定转速的界定是由电机本身的机械决定还是驱动器来决定?[/b]
有关,同步转速n1=60f/2p,异步机还有滑差s,n=(1-s)n1,同步机n=n1,2p为极对数。控制中弱磁速度的界定是由驱动器判断的。
额定转速可以由几个方面决定:同步伺服的反电势高低、电机铁心材料允许的驱动电流交变频率、额定转矩下电机的最大功率、最高温升等,最主要还是反电势;异步电机主要受材料允许的最高频率以及极对数限制。
额定转速的界定由电机本身的机械和电器特性来决定。
[b]问(B):交、直流伺服的区分是否取决于驱动器与电机间的电流或电压的形式?但直流无刷伺服的电流方向也变化?是否可以理解为交流?交流伺服是否是以直流无刷伺服的原理为基础演变的?[/b]
  答:交流伺服通常指以正弦波驱动方式的伺服,无刷驱动相当于整流子数为6(7)的有刷直流电机的控制精度,一般低速特性较差。商业上也有称他为交流伺服,仅因为他甩掉了电刷,但特性恐怕比好的交流伺服、直流伺服有差距,10000倍的调速比无刷电机绝难达到。
直流无刷马达其实是自控式永磁同步马达的一种,不过是矩形波供电,而通常说的永磁同步马达是正弦波供电的。之所以说是“直流电机”,主要考虑到无刷马达的控制器相当于直流有刷马达的电刷和换向器,实现“电子换向”,从直流母线侧看相当于直流电机。
直流伺服用于直流电机,不是直流无刷电机;直流无刷电机与交流伺服电机其实是一回事,就是交流同步电机(交流永磁同步伺服电机)。
[b]问(C):电机的极对数?[/b]
    答:n1=60*f/2p
        p一般表示电机的极对数数,2p是极数。
1对极包括N极和S极,极数当然是极对数的两倍。




WXbasco

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发表于:2007-12-10 12:23:00
401楼
记得有谁说过,沉默是金,那就,沉默是金吧;建议大家经常查收一下后台收发件箱。。。

该翻过新的一页了吧。。。,呵呵

WXbasco

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发表于:2007-12-10 12:24:00
402楼

      不过,假如有朋友,有需要进一步深入探讨或需要帮助的,(商务上,技术上,或其他。。。),请来电或E-mail方式联络,我还是欢迎的,也乐于探讨。只是,因有些内容可能不宜网上公开的,(类似比如,可能会牵涉到商业秘密,技术秘密,或其他。。。)。

      我的观点是,有益的探讨或互助,总比冷漠或伤害要强!。

      只是,这样的话,只能通过E-mail:sales@basco.com.cn或电话Tel:0510-85572258进行了探讨。还有,即使我想要有益的,或善意的探讨,或互助他人,我也没有办法主动联系到别人,(没有单独联络方式,完全不是什么面子问题,个人认为,没有必要特别看重这个的)。

     加MSN也可以,但我不用QQ的。

     一句话:有朋自远方来,不亦乐乎?,海内存知己,天涯若比邻!

WXbasco

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发表于:2007-12-10 12:38:00
403楼

      有网友现正在讨论是否选减速机、如何选减速机问题;还有,在给前面给几位网友的建议里,也有提到过减速机:

      运动参数 =>控制器(如CNC、运动卡、PLC)=>伺服驱动器/伺服电机=>减速机(必要时。也可省去,用联轴器直联)=>动力传动装置(如滚珠丝杆、同步带)=>反馈(必要时,如安装在导轨上的光栅尺/磁尺)=>载荷                

      有时,伺服电机需要和减速机相连,进行配合使用。

-----------------------------------

      [color=#0000FF]那么减速机是怎么理解的,是干什么用的?怎么分类?如果用于低速的场合,普通电机、减速机、变频器、伺服驱动器、伺服电机关系是怎么样的?伺服电机和减速器是怎样选配的?能不能再给详细点说说。[/color]

-----------------------------------

回复如下:(经整理)
 
       [color=#0000FF]一、减速机的一般理解:[/color]

        最简当的理解是,减速机是改变速度与输出力矩的,提供大力矩,低转速。减速机的转数比=输入转数/输出转数,若转数比为100,输出转矩大约为输入转矩的100倍。(转速减慢而转矩增加)

        减速机也是一种变速机,不过一般变速机是用来减速的,习惯称减速机而已;一般的减速机是固定传动比的,也有可调的,但一般是分级调速。
    
        大家容易想到的是,汽车上都有一个可调速的减速机,所以汽车就有了几个档位,汽油机(柴油机)就和电机一样,加减油门速度可以变化,但变化范围不大。

        当然要说的是,离合器和减速机不是同一个东西,只不过一般说到减速机大家就容易想到汽车变速,想到是离合器的功劳,其实每次变速都是在拉动变速杆后才完成的。一般可调变速机在换档时,是不能负荷的,所以要通过离合器把减速机输出与汽车分离,换好档后再联接,离合器只是一种联轴器(只不过是可分可合的)。

        能量守恒定律告诉我们,电机输出功率不可能无缘无故地变,只可能因为各种损耗变成热能量了。功率不变,速度减小,那就使力量(力矩)变大了;相同输出功率时,(角)速度与力(力矩)成反比,一般减速机也有能量损耗,效率为70%-99%不等。
  
     [color=#0000FF]二、 常见减速机的大致分类、特点及一般用途[/color]

[color=#0000FF]■■[/color]常见减速机的大致分类

         一般的减速机有斜齿轮减速机(包括平行轴斜齿轮减速机、蜗轮减速机、锥齿轮减速机等等)、行星齿轮减速机、摆线针轮减速机、蜗轮蜗杆减速机、行星摩擦式机械无级变速机等等。一般情况下其减速比是定死的,只有行星摩擦式机械无级变速机是可以调速的(减速机上面有一个连续可调的操作旋钮)。

         减速机的名字也可以这样叫:减速器,减速箱,齿轮箱,齿轮头(此叫法比较少见,新加坡,马来西亚,台湾会有这么叫的)。

[color=#0000FF]■■[/color]常见减速机的特点
    
        1) 蜗轮蜗杆减速机的主要特点是具有反向自锁功能,可以有较大的减速比,输入轴和输出轴不在同一轴线上,也不在同一平面上。但是一般体积较大,传动效率不高,精度不高。
    
       2) 谐波减速器的谐波传动是利用柔性元件可控的弹性变形来传递运动和动力的,体积不大、精度很高,但缺点是柔轮寿命有限、不耐冲击,刚性与金属件相比较差,输入转速不能太高,价格较高。
    
       3) 行星减速器其优点是结构比较紧凑,回程间隙小、精度较高,使用寿命很长,额定输出扭矩可以做的很大,但价格略贵。另外行星减速箱,有平齿和斜齿2种,精度和价格都有不同。

性能比较:
         蜗轮蜗杆减速器   谐波减速器    行星减速器
     体积       大            小            小
     背隙       低            高            高
     刚性       高            中            低
     寿命       中            短            长
     效率       低            高            高

[color=#0000FF]■■[/color]常见减速机的一般用途及计算方法

       1)降速同时提高输出扭矩,扭矩输出比例按电机输出乘减速比,但要注意不能超出减速箱额定扭矩。
  
       2)减速同时降低了负载的惯量,惯量的减少为减速比的平方;目的是实现匹配的惯量,这就是为什么有些地方即使力矩足够也不用变频器的真正原因。大家可以看一下一般电机都有一个转矩转子惯量数据。
  
      3)如果调换输入与输出,它也可以用做成增速机构。

       交流伺服电机或步进电机需要正反转定位,所以比较关注减速箱精度,一般都在弧分级(一弧分为1/60度)。
    
     [color=#0000FF]三、 变频器以及伺服驱动器的大致分类[/color]

[color=#0000FF]■■[/color]变频器大致分类:

       通用型,什么样的场合都可以选择使用的;
       风机水泵专用型,这种变频器使用具有局限性,只能是在风机和水泵的负载上使用;
       注塑机专用型,这种变频器是专门为注塑机设计的;

       选择的时候,按照上面的内容往上套就可以了,再就是需要注意电机的功率,根据电机的功率来选择合适的变频器,一般变频器的功率要和普通电机的功率相同或者是大一个等级,比方说,11KW的电机,应该选择11KW或者是15KW(最好)的变频器。
     (建议:若你想对变频器作进一步的深入了解,可以到变频器论坛里找一些精品贴子,细细地看一看)

[color=#0000FF]■■[/color]伺服驱动器大致分类:

        前面一些小节已有详细介绍,在此略过。(需要看的朋友可回到前面查看)

        [color=#0000FF]四、普通电机的最佳运行[/color]

        普通电机设计得最佳运行频率是50 - 60Hz,长期在低速下运行对电机本身得寿命是个损害,另外电机本身得散热也是个问题。

        有时为了获得更低的速度,没有减速机还真的是不行呢。曾有人应用过400:1的减速机做传动,看上去低速端比蜗牛还要慢。减速机是刚性的,光用变频器有时不能达到要求,同时也不赞成变频器长期运行在20Hz下以获得低的速度。

       [color=#0000FF]为什么[/color]变频器要防止在20 Hz以下长期工作呢,(1)是因为转速过低,风扇的散热效果就很差,而变频调速要保持恒磁通,在频率很低时电压就得很低,要保持恒转矩电流就很大,发热很大,散热却很差,对电机极为不利,对变频器也很不利。(2)是减速机与变频器的价格比相差很大,减速机一般按每千瓦一百元计算,而变频器按每千瓦差不多要按两千元计算,所以除非特别必要不能用变频器代替减速机。

        一般变频器是取代流量阀控制变化较大的液体与气体的流量的,可以省下阀门的巨大损失,可在半年内收回投资,有推广价值;再就是需要调速的机械,例如机床用主轴变频调速(主轴无级调速),若不需要调速则没必要用变频器。

        曾有一个公司,全厂大约有100多台电机,除一台是直流的(大概300KW),其他全是变频的,小的30Kw,中等900Kw,再大2000Kw,最大的6000多Kw,都是变频的,但几乎没有一台不用变速箱的,而且一般变速箱比电机都大;而在此时变频器和伺服相比,在大功率的应用上性价比优势就明显了。(虽然我是做伺服装置的,还是提醒一下,我想这样有利于你做方案选型时进行客观判断)

       [color=#0000FF]五、如果用于低速的场合,只用一个普通低速的电机能行吗?或用伺服电机呢?[/color]

       只用一个普通低速的电机那当然不行,因为:
   
       1)速度一般达不到:一般情况下减速机的数比可以低到3:1甚至更小,也可以高于180:1甚至更大。

        也就是说,当普通电机转速为1380转/分(4极电机)时,减速机输出转速可以高到460转甚至更大,也可以低到7.6转甚至更小。而普通电机可以实现这么大的变速范围吗?就算是多极变速电机,转速最快的2极电机转速为2880-2970转/分左右,转速最低的12极电机转速为480-490转/分左右。如果只需要几十转/分的转速,普通电机那就更不行了。

       2)普通电机转矩一般达不到:要求在低速运转的负载,一般说来都要求比较大的转矩(比如说提升机、电梯、生产线、卷绕机等等),即使普通电机的转速符合要求了,转矩也往往不能刚好符合要求。注意低速时机械导轨容易出现“爬行”现象。

       用于低速的场合,只用一个交流伺服电机能行吗?那还得分具体的不同情况:

       用交流伺服电机做低速运行是没有问题的(伺服驱动器内部有内置的电子齿轮,可任意设置,但建议1/50≤减速比≤50)。但是同样存在转速符合要求了,转矩未必能刚好符合要求的情况,若转矩也符合了要求了那当然是排在第一位的最佳方案了。

       若转矩不符合要求,又可细分为两小类不同配置方案:A)大功率交流伺服装置(交流伺服驱动器+伺服电机)方案;B)小功率交流伺服装置+减速机方案。

       A)在位置精度没有特别要求的情况下,选用大功率的交流伺服装置方案因其成本较高,和小功率的交流伺服装置+减速机方案,相比较而言,性价比优势不明显。

      (我们有一客户安装在一大型立式车床上,其上、下、左、右四处运动进给,就都是采用交流伺服装置+减速机的方案)

      B)但若是有较高的位置精度要求的,虽然采用大功率的交流伺服装置方案成本高些,但位置精度要求得到了保障;而小功率的交流伺服装置+减速机方案,因减速机存在机械齿轮背隙,位置精度是要做出一些牺牲的。最终方案要根据具体的设备、设计目标、技术指标、精度要求等因素来确定。

      C)另外还得兼顾电机的转矩转子惯量。
   
   [color=#0000FF]六、伺服电机和减速机是怎样选配的?比如选择中惯量750W的电机,选择一种减速比在60左右的减速机,应该怎样选?[/color]

选型时应注意:
     
     1)确认你的负载额定扭矩要小于 > 减速机额定输出扭矩。
   2)伺服电机额定扭矩(乘以)x减速比要大于 > 负载额定扭矩。
   3)负载通过减速机转化到伺服电机的转动惯量,要在伺服电机允许的范围内。
   4)确认减速机精度能够满足您的控制要求。
   5)减速机结构形式,外型尺寸既能满足设备要求,同时能与所选用的伺服电机连接。

      除了减速机传动比,输出转矩,输出轴的轴向力,径向力校核;还要看减速机的传动精度,根据工作条件选择。因为传动精度高价格高,只要电机和减速机配套后满足你的要求(功能和性能),就可以了。

       技术指标要符合要求,材料成本价格适中,就是好的方案。

      [color=#0000FF]七、普通电机、减速机、变频器(伺服驱动器)三者关系[/color]

        通常普通电机提供的是的功率,即比较合适的转速与转矩,但是转矩小的电机体积就小,功率因数和效率也高,所以一般都造1400到2800以上的高速电机。如果需要低速大转矩就配减速机,但减速机在大减速比时效率非常低,这时就需要更低速度的电机。

        一般来讲减速机的转数比是固定的,锥齿轮配合的减速机也可以调速,但是只能是手动固定调速,性能与变频器不可同日而语;总之减速机的作用是取得合适的转速与转矩的同时追求高效率。
     
        变频器的作用是变频调速,可以动态大范围快速调速,在工频以下是恒转矩调速,在工频以上恒功率调速,其作用也不能完全取代减速机。

        如果需要简单的传动系统,大的转矩,高的效率,大的调速比而对体积不太敏感,也可以使用力矩电机配变频器。如果对效率不太在意,但对体积、转矩、调速比很在意,也可以使用液压传动配变频器(定压控制)。

       打个不恰当的比方:电动机就象是一个人,是动力源;减速机就是杠杆[速比就是杠杆的动力臂和阻力臂之比];变频器(伺服驱动器)就象滑轮组。三者在各行各业及实际使用过程中,要根据使用设备参数、运行状况、负载性质、使用特点等进行综合考虑,做到精心设计、精确计算,然后选用电动机、减速机、变频器(伺服驱动器),使之形成一个比较和谐的整体装置,使其发挥最大的工作效率。

      [color=#0000FF]八、欢迎大家发言交流讨论[/color]

       看到网友的发言,真为认识大家而高兴,其间有新手,有工程师,有高手行家。希望新手在上来问问题之前,先查看一下他人的问题及回答,这样在对该领域较为熟悉的朋友或行家的指点下,就不会误入歧途了。
    
       当然,每个人都有提问和发表的权利;回复时,对自己一时还不能确定问题,提示一下,以防给后面看贴的人带来不便,或引起误会或误解。
    
       提倡礼貌待人,文明发贴。对提出简单问的人,我们也热情接待,对解答错误的人,应给予指点,对同一个问题立场见解不同则提倡百花齐放求同存异。

      (但是,对于极少数人的信口雌黄极不负责任的言论,似乎除了用贴子搧耳光,好象也没更好办法,虽然让现在的这个贴子,不那么和谐,只能请大家谅解下了。。。) 

       假若,能在一个问题回答后,有更进一步有益的补充和延伸,就更加完美了!

       就如前面的网友“叫我小白”对伺服总线控制方式的补充,版主“波恩”对伺服电机选型及转动惯量(大、中、小)的不同情况下的推荐方案的延伸,还有“凡夫俗子”对伺服发展方向的介绍,。。。等等,真的是很好,谢谢诸位!

       共同前进,相互学习嘛,毕竟每个人不可能万事皆知,天文地理样样精通。。。,我想,谁若说他自己是,三百六十行样样精通无所不晓,那他一定不是人,是神仙!。。。呵呵

[color=#0000FF]可[/color]细细一想,

       就是神仙也各有特长啊,月下老人还有和合二仙主司婚恋,撮和恋人是拿手戏;海龙王主管水界还要负责给人间布雨,山神土地佬还有如来佛祖。。。,就连神通广大的孙猴哥拉着个爱吃爱喝的猪八戒,师徒四人取经路上,上天入地、斗智斗勇。。。

       孙猴哥在花果山管过一帮猴兄弟,并且还用工程师的方法,认真严谨仔细地研究过如何科学喂马。。。,众仙也是各司其职、各有特长,是不是啊?各位给细细想一想,,,哈哈,笑一笑。。。,扯远了,就此打住!

    上面所说的,也只是我的一些建议,也想和神通广大猴哥式的工程师,和各位同行同仁,多些交流,多结识些朋友。

     (若您对产品选型有疑问、或对产品感兴趣、或需要选型样本资料的,可自行直接下载:具体方式为点击---网址http://www.basco.com.cn欢迎光临----技术支持-----伺服驱动伺服电机联轴器----下载即可。当然若您还有其他事宜(如咨询、售后支持等等),也可以直接致电0510-85572258/85572257,Fax:0510-85572255,我们乐意为您服务)

      百科网站的内容和这个贴子是有不同的,当然也有部分交叉,而且网站有些内容更新鲜、更全面些,同时内容也是动态的、持续的、不断的更新中。。。,感兴趣朋友可以去看看,点击就可以了)。

      [color=#0000FF]九、还有一点题外话:[/color]
    
       工控产品几乎被外国厂商的产品占领,无论是硬件,还是软件无不包含之。IT业要反思,整机厂要反思,企业家要反思,当局者更要反思。银子总不能白白流至人家的腰包,我们以怎样的行动来迎接挑战呢?

       当然,我的态度是旗帜鲜明的,大家所需要的产品,无论是硬件还是软件,无论是变频器、减速箱,还是人机界面、PLC,亦或是控制系统、CNC。。。,如果国内还没有生产,或暂时不能满足您的技术要求,而您的指标又确实需要,可不妨先用进口的;如果国内已有生产,技术指标又符合您的要求,价格也适中比较实惠,那么就请多多支持国货。

        同时也认同,多见者博,多闻者智;拒谏者塞,专己者孤。。。,而这一切,都需要学习、需要借鉴、需要沟通。

        国内的产品与国外的产品相比较,在性价比上更胜一筹,只是国人(尤其是最终用户整机使用者)对一些情况还不够了解。最终整机用户在选择采购设备时,应以满足自己的实际使用要求,以真正的质量指标为准,而不能只看整机是国产牌还是洋牌,更不能看整机的某个功能部件是国产牌还是洋牌。保证加工生产出好的、符合质量要求的产品,才是真正的最重要的标准。也就是,实践是检验真理的唯一标准! 

       作为一位整机成套产品工程师(技术支持工程师,各有侧重),和您也是一样的,要参与到产品功能部件选型。。。,在选择功能部件时,首要考虑的应是满足所设计产品的技术指标,其次再考虑其他因素。。。

       既满足了技术指标,满足了自己的使用要求,又选择了民族品牌,对自己来说,既支持了国货,又得到了实惠,何乐而不为呢?钞票就是选票,请支持国货!也请支持我们国家的伺服产业!!

有一首歌,有不少人比较熟悉:

       中华情,中国心,同一首歌,梦想中国。。。
       五星红旗,,,我为你骄傲,,,
       五星红旗,,,我为你祈祷,你的名字比我生命更重要。。。。。。

波恩

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发表于:2007-12-10 14:00:00
404楼
当今中国的经济发展应该足以使国民充分受益才真正具备历史价值,否则只是填满外国人
的腰包,肥了个把买办,那么就如同牺牲环境保护而片面追求GDP增长一个样。

国民如何从发展中受益?

民生的改善是最直接的受益,经济发展如果不能最终为民生服务,还发展他干什么?除了
养活贪官污吏,大概也就只能让“支持中国现代化建设”的鬼佬窃喜了。

造就与GDP总量相适应的世界级民族龙头企业,没有稳健而优良的重量级知名企业,就没有民族产业的经济竞争地位和话语权。

全面打造民族企业的核心技术竞争力,这是民族产业永续发展的根本所在,产品是可以买来的,生产线是可以引进的,但核心技术是永远也买不到的。

WXbasco

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405楼
斑竹说的有道理,支持一下

WXbasco

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发表于:2007-12-20 11:03:00
406楼

[color=#0000FF]普通异步电动机、变频电机和普通同步电动机[/color]

  [color=#0000FF]一、普通异步电动机[/color]

        普通异步电动机都是按恒频恒压设计的,不可能完全适应变频调速的要求。
        以下为变频器对电动机的影响:

    1、电动机的效率和温升的问题

     不论那种形式的变频器,在运行中均产生不同程度的谐波电压和电流,使电动机在非正弦电压、电流下运行。据资料介绍,以目前普遍使用的正弦波PWM型变频器为例,其低次谐波基本为零,剩下的比载波频率大一倍左右的高次谐波分量为:2u+1(u为调制比)。

     高次谐波会引起电动机定子铜耗、转子铜(铝)耗、铁耗及附加损耗的增加,最为显著的是转子铜(铝)耗。因为异步电动机是以接近于基波频率所对应的同步转速旋转的,因此,高次谐波电压以较大的转差切割转子导条后,便会产生很大的转子损耗。除此之外,还需考虑因集肤效应所产生的附加铜耗。这些损耗都会使电动机额外发热,效率降低,输出功率减小,如将普通三相异步电动机运行于变频器输出的非正弦电源条件下,其温升一般要增加10%--20%。

    2、电动机绝缘强度问题

     目前中小型变频器,不少是采用PWM的控制方式。他的载波频率约为几千到十几千赫,这就使得电动机定子绕组要承受很高的电压上升率,相当于对电动机施加陡度很大的冲击电压,使电动机的匝间绝缘承受较为严酷的考验。另外,由PWM变频器产生的矩形斩波冲击电压叠加在电动机运行电压上,会对电动机对地绝缘构成威胁,对地绝缘在高压的反复冲击下会加速老化。

    3、谐波电磁噪声与震动

     普通异步电动机采用变频器供电时,会使由电磁、机械、通风等因素所引起的震动和噪声变的更加复杂。变频电源中含有的各次时间谐波与电动机电磁部分的固有空间谐波相互干涉,形成各种电磁激振力。当电磁力波的频率和电动机机体的固有振动频率一致或接近时,将产生共振现象,从而加大噪声。由于电动机工作频率范围宽,转速变化范围大,各种电磁力波的频率很难避开电动机的各构件的固有震动频率。

    4、电动机对频繁启动、制动的适应能力

     由于采用变频器供电后,电动机可以在很低的频率和电压下以无冲击电流的方式启动,并可利用变频器所供的各种制动方式进行快速制动,为实现频繁启动和制动创造了条件,因而电动机的机械系统和电磁系统处于循环交变力的作用下,给机械结构和绝缘结构带来疲劳和加速老化问题。

    5、低转速时的冷却问题

     首先,异步电动机的阻抗不尽理想,当电源频率较底时,电源中高次谐波所引起的损耗较大。其次,普通异步电动机再转速降低时,冷却风量与转速的三次方成比例减小,致使电动机的低速冷却状况变坏,温升急剧增加,难以实现恒转矩输出。

    [color=#0000FF]二、变频电动机的特点[/color]

    1、变频电机电磁设计

    对普通异步电动机来说,再设计时主要考虑的性能参数是过载能力、启动性能、效率和功率因数。
而变频电动机,由于临界转差率反比于电源频率,可以在临界转差率接近1时直接启动,因此,过载能力和启动性能不在需要过多考虑,而要解决的关键问题是如何改善电动机对非正弦波电源的适应能力。方式一般如下:
    1) 尽可能的减小定子和转子电阻。减小定子电阻即可降低基波铜耗,以弥补高次谐波引起的铜耗增。
    2)为抑制电流中的高次谐波,需适当增加电动机的电感。但转子槽漏抗较大其集肤效应也大,高次谐波铜耗也增大。因此,电动机漏抗的大小要兼顾到整个调速范围内阻抗匹配的合理性。
    3)变频电动机的主磁路一般设计成不饱和状态,一是考虑高次谐波会加深磁路饱和,二是考虑在低频时,为了提高输出转矩而适当提高变频器的输出电压。

    2、变频电机结构设计

    在结构设计时,主要也是考虑非正弦电源特性对变频电机的绝缘结构、振动、噪声冷却方式等方面的影响,一般注意以下问题:
    1)绝缘等级,一般为F级或更高,加强对地绝缘和线匝绝缘强度,特别要考虑绝缘耐冲击电压的能力。
    2)对电机的振动、噪声问题,要充分考虑电动机构件及整体的刚性,尽力提高其固有频率,以避开与各次力波产生共振现象。
    3)冷却方式:一般采用强迫通风冷却,即主电机散热风扇采用独立的电机驱动。
    4)防止轴电流措施,对容量超过160KW电动机应采用轴承绝缘措施。主要是易产生磁路不对称,也会产生轴电流,当其他高频分量所产生的电流结合一起作用时,轴电流将大为增加,从而导致轴承损坏,所以一般要采取绝缘措施。
    5)对恒功率变频电动机,当转速超过3000/min时,应采用耐高温的特殊润滑脂,以补偿轴承的温度升高。 
  
       [color=#0000FF]三、普通同步电动机[/color]

    1、同步电机特点

    1)功率因数超前,一般额定功率因数为0.9,有利于改善电网的功率因数,增加电网容量。
    2)运行稳定性高,当电网电压突然下降到额定值的80%时,其励磁系统一般能自动调节实行强行励磁,保证电动机的运行稳定。
    3)过载能力比相应的异步电动机大。
    4)运行效率高,尤其是低速异步电动机。

    2、同步电机启动方式

    1)异步启动法,同步电动机多数在转子上装有类似与异步电机笼式绕组的启动绕组。再励磁回路串接约为励磁绕组电阻值10倍的附加电阻来构成闭合电路,把同步电动机的定子直接接入电网,使之按异步电动机启动,当转速达到亚同步转速(95%)时,再切除附加电阻。
    2)变频启动,用变频器启动,不在赘述。

    3、同步电机一般应用

    作过油田节电的师傅都知道,油田的抽油机电机,由于要求的启动转矩大,工程师设计时一般将电机设计的很大,这就出现“大马拉小车”现象,如:55KW的抽油机电机,再平衡块基本调好后,其实际有功一般在十几个KW,有时还小。曾有人做过这样的改造,将抽油机55KW异步电动机改为22KW同步电机,后用变频器控制,当然也可以根据排液量或别的信号进行自动控制。节电率可达40%。
    
    因此,异步电动机,变频电动机,同步电动机,三者各有特点,主要看您所控制的工况环境,当然还要根据工程成本,进行合适的选型配置。(摘录整理,有误见谅,欢迎补充)

雅各宾

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407楼
好的

bluefree

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408楼
神州行,我看行.

一苇2

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409楼
ding

布衣天涯

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410楼
楼主辛苦

WXbasco

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411楼
谢谢大家的支持与帮助。

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发表于:2008-01-03 14:49:00
412楼
看了很有收益呀!不错不错!

WXbasco

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发表于:2008-01-03 15:00:00
413楼
还是技术贴好,清爽、轻松。。。

WXbasco

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发表于:2008-01-03 15:20:00
414楼

     [color=#0000FF]轻工机械注塑机的节能解决方案有哪些?变频节能型注塑机、变量泵注塑机、伺服节能系列注塑机的特点?,伺服节能型系统突出表现有哪几个方面?电动注塑机和传统的注塑机比较有哪些优点?[/color]

     回复如下:(经整理)

     在注塑产品成本的构成中,电费占了相当的比例,依据注塑机设备工艺的需求,传统的注塑机油泵马达耗电占整个设备耗电量比例高达80%-90%。设计与制造新一代“节能型”注塑机,已成为迫切需要关注和解决的问题。

    在注塑机节能问题上,目前主要存在两个解决方案:1.全电动式;2.电动-液压混合式。

[color=#0000FF]一、其主要特点分别为:[/color]

     1、 全电动式注塑机有一系列优点,特别是在环保和节能方面的优势。

     目前较先进的全电动式注塑机节电可以达到70%,另外,由于使用伺服电机注射控制精度较高,转速也较稳定,还可以多级调节。但全电动式注塑机在使用寿命上不如全液压式注塑机,市场上仍以日产设备为主。

     2、 电动-液压式注塑机是集液压和电驱动于一体的新型注塑机。
     它融合了全液压式注塑机的高性能和全电动式的节能优点,这种电动-液压相结合的节能型注塑机已成为国内注塑机技术发展的一个主导方向。
 
     [color=#0000FF]二、注塑机的一般工艺过程[/color]

     注塑机的工艺过程一般分为:锁模、射胶、熔胶、保压、冷却、开模等几个阶段,各个阶段需要不同的压力和流量。

     对于油泵马达而言,注塑过程的负载总是处于变化状态,在定量泵的液压系统中,油泵马达以恒定的转速提供恒定的流量,多余的液压油通过溢流阀回流,此过程称为高压节流。据统计由高压节流造成的能量损失高达36%-68%。

     故而,相关的节能技术有变频节能技术和变量泵节能技术,有各自的技术特点。
   
    [color=#0000FF]三、 变频节能型注塑机[/color]

       传统的注射机没有对机器的驱动电机进行调整,即只要机器通电,电机就始终以额定转速运行。由于电机与油泵同轴,油泵将以额定排量将油吸入液压系统中,当系统需要的流量小于油泵所提供的流量时,多余的油将被回流,这势必极大浪费。

       变频节能型注射机克服了传统注射机的这一弊病。当系统需要的流量发生变化时,电机的转速也跟着发生变化,从而使得油泵排出的油的流量发生变化,即做到“需要多少给多少”。

       由于是异步电机直接加上变频器运行,没有速度闭环精确控制,主电机的加速与减速时间较长,会影响生产效率。因而在控制过程中引入了各动作控制电磁换向阀的控制信号,以便对注射机所处的工艺流程进行鉴别判断,提前给出加速与减速指令,实现工艺过程与调速控制的最佳配合。但是,在对生产效率和产品质量有较高要求或者在局域电网供电不够稳定的情况下,变频节能技术的应用就会遭遇很大困难。

     [color=#0000FF]四、变量泵注塑机[/color]

      变量泵节能型工作原理:在转速不变的情况下,通过改变液压泵排量,同时电机负载也会随着排量而改变,达到省电的目的。
变量泵与标准定量泵的主要区别是输出功率不同,变量泵的输出功率是随负载的变化而变化,而定量泵的输出功率相对恒定,在小流量动作情况下,变量泵的输出功率很低,而定量泵的输出功率基本恒定。

      配备高响应功率匹配比例变量泵系统令注射机液压系统输出与整机运行所需功率匹配,无高压节流溢流能量损失,特别在射胶工序、熔胶、冷却工序的节电效果较高,平均可达30-50%的节电效果。对射胶保压时间较长的厚身或大型制品,节电的优越性更加明显。同时,相同电机功率可配用更大排量油泵,令整机速度加快。

       [color=#0000FF]五、伺服节能系列注塑机[/color]

       虽然变频节能型注塑机、变量泵注塑机,两种技术都有一定的节能效果,但是存在一些应用场合的限制。

       为满足用户更高的要求,一般来说,异步电机(感应电机)的工作原理是通过定子的旋转磁场在转子中产生感应电流,产生电磁转矩,转子中并不直接产生磁场。因此,转子的转速一定是小于同步速的(没有这个差值,即转差率,就没有转子感应电流),也因此叫做异步电机。

       而同步电机转子本身产生固定方向的磁场(用永磁铁或直流电流产生),定子旋转磁场"拖着"转子磁场(转子)转动,因此转子的转速一定等于同步速,也因此叫做同步电机。永磁同步电动机的转速n始终为n=60f/p不变,式中f为设定频率,p为电机极对数。由于交流伺服电机中的转子是永磁材料,在工作时不需要励磁,铜耗和铁耗也很小,因此伺服永磁同步电机的效率和功率因数都在92%以上,所以其性能与效率是使用异步电机和变频器的组合无法比拟的。
     
      要对伺服电机进行精密控制,就必须要有特别的驱动器来实现。通过随时调节定子磁场矢量方向,使转子磁场矢量与定子磁场矢量相位差保持在输出转矩最大点,从而实现通过调节定子磁场矢量大小控制电机输出转矩,进而实现速度伺服、位置伺服。

     [color=#0000FF]六、伺服节能型系统在注塑机上的应用方案:[/color]

      结构:将目前注塑机上常用的拖动油泵的普通三相异步电机更换为永磁同步伺服系统,含伺服电机和伺服驱动器,将伺服阀更换为普通安全阀。

       控制系统:保留原有的硬件部分,速度给定部分做相应调整。将目前的油泵电机替换成伺服系统,在注塑机整个工作过程中,油路的压力和流量要求在不同的动作阶段是不一样的。对于某一型号的注塑机而言,由于油缸的活塞面积已经固定,且油泵的参数也已知,因此油泵的流量与电机的转速为线性关系,且油路内的压力也正比于电机的输出扭矩。

      所以,对于伺服电机而言,只要精确控制电机的输出扭矩和转速,那么就是精确控制了注塑机在工作时的流量和压力。

      具体控制思路为:可让伺服系统工作在带力矩限制的速度模式下,此时,如果油路内的压力在设定压力以下,电机将在最短时间内(十至百毫秒级)加速或减速到给定的速度,使油路达到下一个工作状态所需要的压力,到达力矩限制值以后,电机停止或以很低的转速工作,从而可快速准确地控制油路压力和流量,没有任何的卸流,达到节能的功效。   

      [color=#0000FF]七、伺服节能型系统突出表现在以下几个方面:[/color]

     1、对注塑机在每个动作过程中的压力,流量进行了实施闭环控制
     2、压力和流量速度可随时按预设的曲线快速连续变化
     3、压力和流量速度实时检测和反馈
     4、由于伺服电机的输出功率=输出扭矩*转速,可见,在采用伺服系统后,不管是生产何种产品,在保压时可节约90%的能量,在其他动作下至少可节约50%。  
     而且,而伺服电机的节能效果是非常的明显的,而且重复精度远远要比变量泵高。这也激本上是注塑机业内的一个共识。

     [color=#0000FF]八、全电动注塑机和传统的注塑机比较有哪些优点:[/color]
   
        全电动注塑机具有节能低噪、高重复精度维修方便、可靠性高等优点,符合近年来国际注塑机发展的趋势。和传统的液压式动力注塑机比较,有注多优点,如:

      1、精确度高:伺服电机作为动力源,由滚珠丝杠和同步皮带等组成结构简单而效率很高的传动机构。它的重复精度误差是0.01%。

      2、节省能源:可将工作循环中的减速阶段释放的能量转换为电能再次利用,从而减低了运行成本,比相应的液压驱动注塑机能量降低50%以上,连接的电力设备仅是液压驱动注塑机所需电力设备的25%。

      3、精密注射控制:使制品接近需要注入原料的极限,熔胶螺杆位置由数字精密控制,减少了背压,大大降低了模腔内张力,特别适合光学元件、医疗器具、食品行业等对精度和洁净度要求高的塑料产品。

     4、改善环保水平:由于使用能源品种的减少及其优化的性能,污染源减少了,噪音降低了,为工厂的环保工作,提供了更良好的保证。

     5、降低噪音:其运行噪音值低于70分贝,大约是液压驱动注塑机噪音值的2/3。

     6、节约成本:此机去除了液压油的成本和引起的麻烦,没有硬管或软喉,无须对液压油冷却,大幅度降低了冷却水成本等。

     7、生产周期短,例如:在04年上海国际塑料机械展览会上,日本NISSEI公司展出一台ES200全电动注塑机,其速度快得使人难以致信,一个产品生产周期只须0.63S(秒),合模时间0.1秒,开模0.13秒,注射0.05秒,加料时间0.25秒,整个周期全自动连续进行,这预示着注塑将向电动,高速方向发展。

1985fbb

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发表于:2008-01-07 10:55:00
415楼
同步伺服和异步来说他们的反映时间和输出扭矩都是不同的,相对普通的电机来说是没有可比性的.
一般欧美的驱动是可以自己独立运算,独立完成控制要求的

林言

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发表于:2008-03-05 20:37:00
416楼
学习了~~

zhuhai

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发表于:2008-03-06 10:51:00
417楼
有哪位师傅知道安川SGDM-30ADA servo on后报警A-10 过流,经换过模块后故障仍然存在,电机或者动力线都没有短路。请提供解决方法。期待您的回复,谢谢! 

c791218

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发表于:2008-03-07 09:15:00
418楼
真是难得的好文章,通俗易懂,原来我对此类技术比较模糊,一直没搞明白伺服,通过拜读上述网友的文章后,使我比较深一步地了解了。谢谢各位楼主的无私奉献!

路上人

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发表于:2008-03-12 23:01:00
419楼
本人做松下伺服的,没楼主在这块齐全,佩服

疯语者11

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发表于:2008-03-13 10:55:00
420楼
楼主前辈,我一直都很欣赏你,这个帖子让我们新人获益匪浅,顶你无极限。

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