伺服電機調(diào)試的方法和陷阱

伺服電機(servomotor)是指在伺服系統(tǒng)中控制機械元件運轉(zhuǎn)的發(fā)動機，是一種補助馬達間接變速裝置。

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(zhuǎn)化為轉(zhuǎn)矩和轉(zhuǎn)速以驅(qū)動控制對象。

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

今天與大家分享的就是伺服電機的調(diào)試方法和注意事項。

伺服電機的調(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;讓控制卡上電時默認使能信號關(guān)閉;將此狀態(tài)保存，確?？刂瓶ㄔ俅紊想姇r即為此狀態(tài)。

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

一般來說，建議使伺服工作中的最大設(shè)計轉(zhuǎn)速對應(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、使能信號線、伺服輸出的編碼器信號線。

復(fù)查接線沒有錯誤后，伺服電機和控制卡(以及PC)上電。

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

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

3、試方向

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

通過控制卡打開伺服的使能信號。這是伺服應(yīng)該以一個較低的速度轉(zhuǎn)動，這就是傳說中的“零漂”。

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

確認給出正數(shù)，電機正轉(zhuǎn)，編碼器計數(shù)增加;給出負數(shù)，電機反轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)，編碼器計數(shù)減小。

如果電機帶有負載，行程有限，不要采用這種方式。

測試不要給過大的電壓，建議在1V以下。

如果方向不一致，可以修改控制卡或電機上的參數(shù)，使其一致。

4、抑制零漂

在閉環(huán)控制過程中，零漂的存在會對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)，仔細調(diào)整，使電機的轉(zhuǎn)速趨近于零。

由于零漂本身也有一定的隨機性，所以，不必要求電機轉(zhuǎn)速絕對為零。

5、建立閉環(huán)控制

再次通過控制卡將伺服使能信號放開，在控制卡上輸入一個較小的比例增益，

至于多大算較小，這只能憑感覺了，如果實在不放心，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打開。

這時，電機應(yīng)該已經(jīng)能夠按照運動指令大致做出動作了。

6、調(diào)整閉環(huán)參數(shù)

細調(diào)控制參數(shù)，確保電機按照控制卡的指令運動，這是必須要做的工作，而這部分工作，更多的是經(jīng)驗，這里只能從略了。

伺服電機的注意事項

1、伺服電機油和水的保護

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

B：如果伺服電機連接到一個減速齒輪，使用伺服電機時應(yīng)當加油封，以防止減速齒輪的油進入伺服電機。

C：伺服電機的電纜不要浸沒在油或水中。

2、伺服電機電纜→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荷，尤其是在電纜出口處或連接處。

B：在伺服電機移動的情況下，應(yīng)把電纜(就是隨電機配置的那根)牢固地固定到一個靜止的部分(相對電機)，并且應(yīng)當用一個裝在電纜支座里的附加電纜來延長它，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、伺服電機允許的軸端負載

A：確保在安裝和運轉(zhuǎn)時加到伺服電機軸上的徑向和軸向負載控制在每種型號的規(guī)定值以內(nèi)。

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

C：最好用柔性聯(lián)軸器，以便使徑向負載低于允許值，此物是專為高機械強度的伺服電機設(shè)計的。

D：關(guān)于允許軸負載，請參閱“允許的軸負荷表”(使用說明書)。

4、伺服電機安裝注意

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

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

直流伺服電機可應(yīng)用在是火花機、機械手、精確的機器等?？赏瑫r配置2500P/R高分析度的標準編碼器及測速器，更能加配減速箱、令機械設(shè)備帶來可靠的準確性及高扭力。

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，更遠遠超過步進電機。多級結(jié)構(gòu)的力矩波動小。