伺服驅動器需要什么樣的脈沖?

伺服驅動器（servo drives）又(you)稱為“伺(si)(si)服控制(zhi)器(qi)”、“伺(si)(si)服放大器(qi)”，是用(yong)來(lai)控制(zhi)伺(si)(si)服電機(ji)的(de)一種控制(zhi)器(qi)，其作(zuo)用(yong)類似于變(bian)頻器(qi)作(zuo)用(yong)于普通(tong)交流(liu)馬達，屬于伺(si)(si)服系統(tong)的(de)一部(bu)分，主要(yao)應(ying)用(yong)于高精(jing)度的(de)定位系統(tong)。一般是通(tong)過位置、速度和力矩三種方式對伺(si)(si)服電機(ji)進行控制(zhi)，實現高精(jing)度的(de)傳動系統(tong)定位，目前是傳動技(ji)術的(de)高端產品。

伺(si)(si)服(fu)驅(qu)動(dong)器是現代運動(dong)控(kong)(kong)制(zhi)的(de)重要組成部分，被(bei)廣泛應用(yong)(yong)于(yu)(yu)工業(ye)機器人及數(shu)控(kong)(kong)加工中心等自動(dong)化設備(bei)中。尤其是應用(yong)(yong)于(yu)(yu)控(kong)(kong)制(zhi)交(jiao)流永磁同(tong)步電(dian)機的(de)伺(si)(si)服(fu)驅(qu)動(dong)器已經成為國內外研(yan)究(jiu)熱點(dian)。當(dang)前(qian)交(jiao)流伺(si)(si)服(fu)驅(qu)動(dong)器設計(ji)中普遍(bian)采用(yong)(yong)基于(yu)(yu)矢量控(kong)(kong)制(zhi)的(de)電(dian)流、速(su)度、位置3閉環(huan)控(kong)(kong)制(zhi)算法。該算法中速(su)度閉環(huan)設計(ji)合理與否，對于(yu)(yu)整個伺(si)(si)服(fu)控(kong)(kong)制(zhi)系統，特別(bie)是速(su)度控(kong)(kong)制(zhi)性能(neng)的(de)發揮(hui)起到(dao)關鍵作用(yong)(yong) 。

在(zai)伺(si)服驅動器速度(du)閉環中，電(dian)機轉(zhuan)子實時速度(du)測(ce)(ce)量精度(du)對(dui)于改善速度(du)環的(de)轉(zhuan)速控制動靜態特性至關重要(yao)。為(wei)尋求測(ce)(ce)量精度(du)與系統成本(ben)的(de)平(ping)衡(heng)，一(yi)(yi)般采(cai)用(yong)增量式光電(dian)編碼(ma)器作為(wei)測(ce)(ce)速傳感(gan)器，與其(qi)對(dui)應的(de)常(chang)用(yong)測(ce)(ce)速方(fang)法(fa)(fa)為(wei)M/T測(ce)(ce)速法(fa)(fa)。M/T測(ce)(ce)速法(fa)(fa)雖(sui)然具有一(yi)(yi)定(ding)的(de)測(ce)(ce)量精度(du)和較寬的(de)測(ce)(ce)量范圍，但這種方(fang)法(fa)(fa)有其(qi)固有的(de)缺陷，主要(yao)包括：

1）測速(su)(su)周期內必須檢(jian)測到至少(shao)一個(ge)完(wan)整的碼盤脈沖，限(xian)制(zhi)了最(zui)低可測轉速(su)(su)；

2）用(yong)(yong)于測(ce)(ce)速(su)(su)的(de)2個控(kong)制系統定時器(qi)開(kai)關難以(yi)嚴(yan)格保持同步，在速(su)(su)度(du)(du)變(bian)化(hua)較大(da)的(de)測(ce)(ce)量(liang)場合中無法保證測(ce)(ce)速(su)(su)精度(du)(du)。因此應用(yong)(yong)該測(ce)(ce)速(su)(su)法的(de)傳統速(su)(su)度(du)(du)環設計方案難以(yi)提高伺服驅動器(qi)速(su)(su)度(du)(du)跟隨與控(kong)制性(xing)能 。

伺服驅動器需要什么樣的脈沖？

正反脈(mo)沖控(kong)制(zhi)（CW+CCW）；脈(mo)沖加方向(xiang)控(kong)制(zhi)（pulse+direction）；AB相輸入（相位差控(kong)制(zhi)，常見(jian)于手輪控(kong)制(zhi)）。

伺服(fu)驅動器主程序(xu)主要(yao)用來完成(cheng)系統的初始化(hua)、LO接口控制(zhi)(zhi)信號、DSP內各個控制(zhi)(zhi)模塊寄存(cun)器的設(she)置等。 

伺服驅動器所(suo)有的(de)初始化工作完成后，主程序才進入等待(dai)狀(zhuang)態(tai)，以及等待(dai)中斷的(de)發(fa)生，以便電流環與速(su)度環的(de)調節。 

中(zhong)(zhong)斷(duan)服(fu)務(wu)程(cheng)序主要包(bao)括四M定時中(zhong)(zhong)斷(duan)程(cheng)序光電編碼器零脈沖捕獲中(zhong)(zhong)斷(duan)程(cheng)序、功率驅動保(bao)護中(zhong)(zhong)斷(duan)程(cheng)序、通信中(zhong)(zhong)斷(duan)程(cheng)序。

伺服電動機的其他問題處理技巧

（1）電(dian)動(dong)機竄動(dong)：在進(jin)給(gei)(gei)時出現竄動(dong)現象，測(ce)速信號不(bu)穩定，如(ru)編碼器有裂紋；接線(xian)端子接觸(chu)不(bu)良，如(ru)螺釘松動(dong)等；當竄動(dong)發生在由正方向(xiang)運動(dong)與反方向(xiang)運動(dong)的換向(xiang)瞬(shun)間時，一般是由于進(jin)給(gei)(gei)傳動(dong)鏈(lian)的反向(xiang)問(wen)隙或伺服驅動(dong)增益過大(da)所(suo)致；

（2） 電動(dong)機爬(pa)行：大多發生(sheng)在起動(dong)加速(su)段或(huo)(huo)低速(su)進給(gei)時，一般是由(you)(you)于進給(gei)傳動(dong)鏈的(de)(de)潤(run)滑狀態不(bu)良，伺(si)(si)服系統增益低及外加負載(zai)過大等因素所(suo)致(zhi)。尤其(qi)要(yao)注意的(de)(de)是，伺(si)(si)服電動(dong)機和滾珠(zhu)絲杠(gang)聯(lian)接(jie)用的(de)(de)聯(lian)軸器(qi)，由(you)(you)于連接(jie)松(song)動(dong)或(huo)(huo)聯(lian)軸器(qi)本身(shen)的(de)(de)缺(que)陷，如裂紋等，造成滾珠(zhu)絲杠(gang)與伺(si)(si)服電動(dong)機的(de)(de)轉動(dong)不(bu)同步，從而使進給(gei)運動(dong)忽(hu)(hu)快忽(hu)(hu)慢；

 （3）電動(dong)(dong)機振(zhen)動(dong)(dong)：機床(chuang)高(gao)速(su)運行時，可能產生振(zhen)動(dong)(dong)，這時就會產生過流報(bao)警(jing)。機床(chuang)振(zhen)動(dong)(dong)問題(ti)一般屬于速(su)度問題(ti)，所(suo)以應尋找(zhao)速(su)度環問題(ti)；

 （4）電動(dong)機(ji)(ji)轉(zhuan)矩降低(di)：伺服電動(dong)機(ji)(ji)從額定(ding)堵(du)轉(zhuan)轉(zhuan)矩到高(gao)速(su)運轉(zhuan)時(shi)，發現轉(zhuan)矩會突然降低(di)，這時(shi)因為電動(dong)機(ji)(ji)繞組的(de)散熱損壞和機(ji)(ji)械部分發熱引(yin)起的(de)。高(gao)速(su)時(shi)，電動(dong)機(ji)(ji)溫升(sheng)變大，因此，正確使(shi)用伺服電動(dong)機(ji)(ji)前一定(ding)要對電動(dong)機(ji)(ji)的(de)負載進行驗(yan)算(suan)；

（5） 電動(dong)機(ji)位置(zhi)(zhi)誤差(cha)(cha)：當伺服軸運動(dong)超(chao)過位置(zhi)(zhi)允差(cha)(cha)范圍(wei)時（KNDSD100出(chu)廠標準設(she)(she)置(zhi)(zhi)PA17：400，位置(zhi)(zhi)超(chao)差(cha)(cha)檢(jian)測范圍(wei)），伺服驅動(dong)器就會出(chu)現“4”號位置(zhi)(zhi)超(chao)差(cha)(cha)報(bao)警。主要原因有(you)：系(xi)統設(she)(she)定的(de)允差(cha)(cha)范圍(wei)小；伺服系(xi)統增益設(she)(she)置(zhi)(zhi)不(bu)當；位置(zhi)(zhi)檢(jian)測裝置(zhi)(zhi)有(you)污染；進給傳動(dong)鏈累計(ji)誤差(cha)(cha)過大等；

（6）電(dian)(dian)動(dong)機(ji)不轉(zhuan)：數控系統到伺服(fu)驅(qu)動(dong)器(qi)(qi)除了聯結脈沖+方(fang)向信號外，還有使(shi)能控制信號，一般為(wei)DC+24 V繼(ji)電(dian)(dian)器(qi)(qi)線圈電(dian)(dian)壓。伺服(fu)電(dian)(dian)動(dong)機(ji)不轉(zhuan)，常用診斷方(fang)法有：檢(jian)查(cha)數控系統是(shi)(shi)否(fou)(fou)有脈沖信號輸出；檢(jian)查(cha)使(shi)能信號是(shi)(shi)否(fou)(fou)接通；通過液晶屏觀(guan)測(ce)系統輸入(ru)/出狀態是(shi)(shi)否(fou)(fou)滿足進給軸(zhou)的起動(dong)條件；對(dui)帶電(dian)(dian)磁(ci)制動(dong)器(qi)(qi)的伺服(fu)電(dian)(dian)動(dong)機(ji)確認制動(dong)已經(jing)打開；驅(qu)動(dong)器(qi)(qi)有故障(zhang)；伺服(fu)電(dian)(dian)動(dong)機(ji)有故障(zhang)；伺服(fu)電(dian)(dian)動(dong)機(ji)和滾(gun)珠絲杠聯結聯軸(zhou)節(jie)失效或(huo)鍵脫開等。

綜上所述，數控機床伺服(fu)驅(qu)動器(qi)的正確使(shi)用(yong)(yong)除按用(yong)(yong)戶手冊(ce)正確設(she)置參數外(wai)，還應結合使(shi)用(yong)(yong)現場和(he)負載情況，靈活操作。實際工作中(zhong)，使(shi)用(yong)(yong)者只(zhi)有具備(bei)較強的參數理解能力和(he)實踐技能，才(cai)能摸索出調試驅(qu)動器(qi)和(he)電動機的技巧，才(cai)能用(yong)(yong)好伺服(fu)驅(qu)動和(he)伺服(fu)電動機。

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