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Q:伺服的控制方式有哪些?
一般伺服都有三種控制方式:速度控制方式,轉(zhuǎn)矩控制方式,位置控制方式,速度控制和轉(zhuǎn)矩控制都是用模擬量來控制的。位置控制是通過發(fā)脈沖來控制的。具體采用什么控制方式要根據(jù)客戶的要求,滿足何種運動功能來選擇。如果您對電機(jī)的速度、位置都沒有要求,只要輸出一個恒轉(zhuǎn)矩,當(dāng)然是用轉(zhuǎn)矩模式。
通過模擬量的輸入或脈沖的頻率都可以進(jìn)行轉(zhuǎn)動速度的控制,在有上位控制裝置的外環(huán)PID控制時速度模式也可以進(jìn)行定位,但必須把電機(jī)的位置信號或直接負(fù)載的位置信號給上位反饋以做運算用。位置模式也支持直接負(fù)載外環(huán)檢測位置信號,此時的電機(jī)軸端的編碼器只檢測電機(jī)轉(zhuǎn)速,位置信號就由直接的最終負(fù)載端的檢測裝置來提供了,這樣的優(yōu)點在于可以減少中間傳動過程中的誤差,增加了整個系統(tǒng)的定位精度。
轉(zhuǎn)矩控制方式是通過外部模擬量的輸入或直接的地址的賦值來設(shè)定電機(jī)軸對外的輸出轉(zhuǎn)矩的大小,具體表現(xiàn)為例如10V對應(yīng)5Nm的話,當(dāng)外部模擬量設(shè)定為5V時電機(jī)軸輸出為2.5Nm;如果電機(jī)軸負(fù)載低于2.5Nm時電機(jī)正轉(zhuǎn),外部負(fù)載等于2.5Nm時電機(jī)不轉(zhuǎn),大于2.5Nm時電機(jī)反轉(zhuǎn)(通常在有重力負(fù)載情況下產(chǎn)生)??梢酝ㄟ^即時的改變模擬量的設(shè)定來改變設(shè)定的力矩大小,也可通過通訊方式改變對應(yīng)的地址的數(shù)值來實現(xiàn)。應(yīng)用主要在對材質(zhì)的受力有嚴(yán)格要求的纏繞和放卷的裝置中,例如饒線裝置或拉光纖設(shè)備,轉(zhuǎn)矩的設(shè)定要根據(jù)纏繞的半徑的變化隨時更改以確保材質(zhì)的受力不會隨著纏繞半徑的變化而改變。
位置控制模式一般是通過外部輸入的脈沖的頻率來確定轉(zhuǎn)動速度的大小,通過脈沖的個數(shù)來確定轉(zhuǎn)動的角度,也有些伺服可以通過通訊方式直接對速度和位移進(jìn)行賦值。由于位置模式可以對速度和位置都有很嚴(yán)格的控制,所以一般應(yīng)用于定位裝置。應(yīng)用領(lǐng)域如數(shù)控機(jī)床、印刷機(jī)械等等。
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Q:伺服的工作原理
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)的任意變化的自動控制系統(tǒng)。伺服主要靠脈沖來定位,基本上可以這樣理解,伺服電機(jī)接收到1個脈沖,就會旋轉(zhuǎn)1個脈沖對應(yīng)的角度,從而實現(xiàn)位移,由于伺服電機(jī)本身具備編碼器反饋脈沖的功能,所以伺服電機(jī)每旋轉(zhuǎn)一個角度,編碼器都會反饋對應(yīng)數(shù)量的脈沖,與伺服電機(jī)接受的脈沖形成了呼應(yīng),或者叫閉環(huán),如此一來,系統(tǒng)就會知道發(fā)了多少脈沖給伺服電機(jī),同時又收了多少脈沖回來,所以伺服能夠很精確的控制電機(jī)的轉(zhuǎn)動,從而實現(xiàn)精確的定位,伺服電機(jī)的精度決定于編碼器的精度。
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Q:什么叫IP防護(hù)等級?
IP是Ingress Protection的縮寫,IP等級是針對電氣設(shè)備外殼對異物侵入的防護(hù)等級,來源是國際電工委員會的標(biāo)準(zhǔn)IEC 60529,這個標(biāo)準(zhǔn)在2004年也被采用為美國國家標(biāo)準(zhǔn)。在這個標(biāo)準(zhǔn)中,針對電氣設(shè)備外殼對異物的防護(hù),IP等級的格式為IPXX,其中XX為兩個阿拉伯?dāng)?shù)字,第一標(biāo)記數(shù)字表示接觸保護(hù)和外來物保護(hù)等級,第二標(biāo)記數(shù)字表示防水保護(hù)等級。
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Q:如何修改并保存松下伺服A5驅(qū)動器的參數(shù)?
驅(qū)動器上電后按一次設(shè)置鍵S進(jìn)入d01.SPd; 按一次模式鍵M進(jìn)入?yún)?shù)設(shè)定模式PAr.000,通過上、下、左鍵選擇所要修改的參數(shù),按設(shè)置鍵S進(jìn)入該參數(shù)的設(shè)定值;把對應(yīng)參數(shù)的設(shè)定值修改后,再按住設(shè)置鍵S約2秒后,界面自動返回到對應(yīng)的參數(shù)設(shè)定模式PAr.***;在返回到對應(yīng)的參數(shù)設(shè)定模式PAr.***后,再按一次模式鍵M進(jìn)入?yún)?shù)EEPROM寫入模式EE_SEt ;按一次設(shè)置鍵S進(jìn)入EEP - 模式;再按住向上鍵約5秒后,顯示EEP- - -逐漸增加 直到顯示rESEt或FiniSh為止,設(shè)置參數(shù)寫入完畢。
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Q:什么叫伺服?
伺服:一詞源于希臘語“奴隸”的意思。人們想把“伺服機(jī)構(gòu)”當(dāng)個得心應(yīng)手的馴服工具,服從控制信號的要求而動作。在訊號來到之前,轉(zhuǎn)子靜止不動;訊號來到之后,轉(zhuǎn)子立即轉(zhuǎn)動;當(dāng)訊號消失,轉(zhuǎn)子能即時自行停轉(zhuǎn)。由于它的“伺服”性能,因此而得名。
伺服的主要任務(wù)是按控制命令的要求,對功率進(jìn)行放大、變換與調(diào)控等處理,使驅(qū)動裝置輸出的力矩、速度和位置,控制得非常靈活方便。
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Q:什么叫慣量?
慣量是指物質(zhì)(物體)運動的慣性量值,相當(dāng)于保持某種狀態(tài)鎖需的力。其慣性大小的物理量,其慣性大小與物質(zhì)質(zhì)量相應(yīng)慣量J= ∫ r^2 dm 其中r為轉(zhuǎn)動半徑,m為剛體質(zhì)量慣量,也是伺服電機(jī)的一項重要指標(biāo)。它指的是轉(zhuǎn)子本身的慣量,對于電機(jī)的加減速來說相當(dāng)重要。
一般來說,小慣量的電機(jī)制動性能好,啟動,加速停止的反應(yīng)很快,適合于一些輕負(fù)載,高速定位的場合。如果你的負(fù)載比較大或是加速特性比較大,而選擇了小慣量的電機(jī),可能對電機(jī)軸損傷太大,選擇應(yīng)該根據(jù)負(fù)載的大小,加速度的大小等等因素來選擇,一般有理論計算公式。
電機(jī)的轉(zhuǎn)子慣量是電機(jī)本身的一個參數(shù)。單從響應(yīng)的角度來講,電機(jī)的轉(zhuǎn)子慣量應(yīng)小為好。但是,電機(jī)總是要接負(fù)載的,負(fù)載一般可分為二大類,一類為負(fù)載轉(zhuǎn)矩,一類為負(fù)載慣量。
影響伺服電機(jī)響應(yīng)的主要負(fù)載是負(fù)載慣量。伺服電機(jī)驅(qū)動器對伺服電機(jī)的響應(yīng)控制,最佳值為負(fù)載慣量與電機(jī)轉(zhuǎn)子慣量之比為一,最大不可超過五倍。通過機(jī)械傳動裝置的設(shè)計,可以使負(fù)載慣量與電機(jī)轉(zhuǎn)子慣量之比接近一或較小。當(dāng)負(fù)載慣量確實有這樣大,機(jī)械設(shè)計不可能使負(fù)載慣量與電機(jī)轉(zhuǎn)子慣量之比小于五倍時,則可使用電機(jī)轉(zhuǎn)子慣量較大的電機(jī),即所謂的大慣量電機(jī)。使用大慣量的電機(jī),要達(dá)到一定的響應(yīng),驅(qū)動器的容量應(yīng)要大一些。
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Q:編碼器的分類
增量型:就是每轉(zhuǎn)過單位的角度就發(fā)出一個脈沖信號(也有發(fā)正余弦信號,編碼器(圖1)然后對其進(jìn)行細(xì)分,斬波出頻率更高的脈沖),通常為A相、B相、Z相輸出,A相、B相為相互延遲1/4周期的脈沖輸出,根據(jù)延遲關(guān)系可以區(qū)別正反轉(zhuǎn),而且通過取A相、B相的上升和下降沿可以進(jìn)行2或4倍頻;Z相為單圈脈沖,即每圈發(fā)出一個脈沖。增量式編碼器沒有帶記憶功能,每次斷電重新開機(jī)都要進(jìn)行回零或者找參考點。
絕對值型:就是對應(yīng)一圈,每個基準(zhǔn)的角度發(fā)出一個唯一與該角度對應(yīng)二進(jìn)制的數(shù)值,通過外部記圈器件可以進(jìn)行多個位置的記錄和測量。絕對式編碼器帶有記憶功能,編碼器電纜上附帶有一個備用電池。每次斷電重新開機(jī)都能記住當(dāng)前的位置,不需重新回零或者找參考點。
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Q:什么是編碼器分辨率?
編碼器的分辨率是指編碼器軸轉(zhuǎn)一圈所輸出的位置數(shù),比較常用的是增量式光電編碼器,它的分辨率又稱為線數(shù),比如2500線4倍頻,那么它的分辨率就是2500*4=10000個脈沖。編碼器的分辨率越高說明電機(jī)的最小刻度就越小,那么電機(jī)旋轉(zhuǎn)的角位移也就越小,控制的精度也就越高。
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Q:如何給松下伺服A5驅(qū)動器恢復(fù)出廠值?
驅(qū)動器上電后按一次設(shè)置鍵S進(jìn)入d01.SPd; 按3次模式鍵M進(jìn)入輔助模式AF_ACL,按6次向上鍵直到出現(xiàn)AF_ini;按一次設(shè)置鍵S進(jìn)入ini - 模式;再按住向上鍵約5秒后,顯示ini- - -逐漸增加直到顯示FiniSh為止,設(shè)置參數(shù)恢復(fù)出廠值完畢。
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Q:如何在松下伺服A5驅(qū)動器的面板上操作試運轉(zhuǎn)?
驅(qū)動器上電后按一次設(shè)置鍵S進(jìn)入d01.SPd; 按3次模式鍵M進(jìn)入輔助模式AF_ACL,按4次向上鍵直到出現(xiàn)AF_JOG;按一次設(shè)置鍵S進(jìn)入JOG - 模式;再按住向上鍵約5秒后,顯示JOG- - -逐漸增加 直到顯示rEAdy為止;再按住向左鍵約5秒后,右邊的小數(shù)點逐漸向左邊移動, 直到顯示SrV_on為止;此時按住上、下鍵即可進(jìn)行電機(jī)正反轉(zhuǎn)。