一、什么是伺服電機(jī)的靜止轉(zhuǎn)矩?
電機(jī)靜轉(zhuǎn)矩簡(jiǎn)單地說(shuō)就是指電機(jī)通電但沒(méi)有轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí),定子鎖住轉(zhuǎn)子的力矩。
伺服系統(tǒng)(servo mechanism)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)。如果一個(gè)電機(jī)上配有該類(lèi)系統(tǒng),則稱為伺服電機(jī)。
與靜轉(zhuǎn)矩相對(duì)的幾個(gè)概念:
額定轉(zhuǎn)矩:在額定電壓、額定負(fù)載下,電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)軸上產(chǎn)生的電磁轉(zhuǎn)矩稱為電動(dòng)機(jī)的額定轉(zhuǎn)矩。
啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩:當(dāng)給處于停止?fàn)顟B(tài)下的異步電動(dòng)機(jī)加上電壓時(shí)的瞬間,異步電動(dòng)機(jī)產(chǎn)生的轉(zhuǎn)矩稱為起動(dòng)轉(zhuǎn)矩。啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩表征了電動(dòng)機(jī)的啟動(dòng)能力,它與啟動(dòng)方式有關(guān)(如星三角起動(dòng),變頻調(diào)速起動(dòng)等),直接起動(dòng)鼠籠式一般為額定力矩的0.8到2.2倍。通常起動(dòng)轉(zhuǎn)矩為額定轉(zhuǎn)矩的125%以上。與之對(duì)應(yīng)的電流稱為起動(dòng)電流,通常該電流為額定電流的6倍左右。
對(duì)于直流電機(jī)來(lái)說(shuō),這個(gè)啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩特別大,所以啟動(dòng)電流也就很大,故而不能直接啟動(dòng),當(dāng)然這是對(duì)于大型直流電機(jī)而言,小型的直流電機(jī)包括永磁的都是例外。對(duì)于交流電機(jī)來(lái)說(shuō)這個(gè)轉(zhuǎn)矩就不是很大了,所以電流也不是很大,可以直接啟動(dòng),當(dāng)然交流電機(jī)啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩小所以不能帶載啟動(dòng)。
最大轉(zhuǎn)矩:電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)矩從穩(wěn)定區(qū)進(jìn)入不穩(wěn)定區(qū)的交界點(diǎn)。也就是說(shuō),如果負(fù)載轉(zhuǎn)矩大于電動(dòng)機(jī)的最大轉(zhuǎn)矩,電動(dòng)機(jī)的輸出轉(zhuǎn)矩會(huì)變小,并進(jìn)入堵轉(zhuǎn)狀態(tài)。
堵轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)矩:進(jìn)入堵轉(zhuǎn)狀態(tài)后,轉(zhuǎn)速為零,這時(shí)電動(dòng)機(jī)能夠輸出的轉(zhuǎn)矩為堵轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)矩。
靜轉(zhuǎn)矩:電機(jī)通電但未轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí),定子鎖住轉(zhuǎn)子的力矩。
通常,最大轉(zhuǎn)矩>堵轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)矩>額定轉(zhuǎn)矩。最大轉(zhuǎn)矩與額定轉(zhuǎn)矩之比,稱為電動(dòng)機(jī)的過(guò)載系數(shù)。
二、伺服電機(jī)轉(zhuǎn)矩含義?
轉(zhuǎn)矩控制模式,就是讓伺服電機(jī)按給定的轉(zhuǎn)矩進(jìn)行旋轉(zhuǎn)就是保持電機(jī)電流環(huán)的輸出恒定。
如果外部負(fù)載轉(zhuǎn)矩大于或等于電機(jī)設(shè)定的輸出轉(zhuǎn)矩則電機(jī)的輸出轉(zhuǎn)矩會(huì)保持在設(shè)定轉(zhuǎn)矩不變,電機(jī)會(huì)跟隨負(fù)載來(lái)運(yùn)動(dòng)。
如果外部負(fù)載轉(zhuǎn)矩小于電機(jī)設(shè)定的輸出轉(zhuǎn)矩則電機(jī)會(huì)一直加速直到超出電機(jī)或驅(qū)動(dòng)的最大允許轉(zhuǎn)速后報(bào)警停止。
三、伺服電機(jī),轉(zhuǎn)矩特性?
1、額定轉(zhuǎn)矩,在額定電壓、額定負(fù)載下,電機(jī)轉(zhuǎn)軸上產(chǎn)生的扭矩稱為電機(jī)的額定轉(zhuǎn)矩。
2、起動(dòng)轉(zhuǎn)矩,給停止?fàn)顟B(tài)的電機(jī)加上電壓的瞬間,電機(jī)產(chǎn)生的轉(zhuǎn)矩稱為起動(dòng)轉(zhuǎn)矩。起動(dòng)轉(zhuǎn)矩表征了電機(jī)的起動(dòng)能力,它與起動(dòng)方式有關(guān)(如降壓起動(dòng)、交流伺服電機(jī)變頻調(diào)速起動(dòng)、繞線電機(jī)串接電阻起動(dòng)等)。直接起動(dòng)的鼠籠電機(jī),起動(dòng)轉(zhuǎn)矩一般為額定轉(zhuǎn)矩的0.8—2.2倍。通常情況下,起動(dòng)轉(zhuǎn)矩應(yīng)為額定轉(zhuǎn)矩的1.25倍以上,與之對(duì)應(yīng)的起動(dòng)電流達(dá)額定電流的5-6倍。
對(duì)于大型直流伺服電機(jī),起動(dòng)轉(zhuǎn)矩特別大,所以起動(dòng)電流也就很大,因而大型廣州直流伺服電機(jī)不宜直接起動(dòng),應(yīng)該降電壓起動(dòng)。小型深圳直流伺服電機(jī)和永磁伺服電機(jī)例外。
3、最大轉(zhuǎn)矩,最大轉(zhuǎn)矩是電機(jī)轉(zhuǎn)矩穩(wěn)定區(qū)與非穩(wěn)定區(qū)的交界點(diǎn)。如果負(fù)載轉(zhuǎn)矩大于最大轉(zhuǎn)矩,電機(jī)的輸出轉(zhuǎn)矩會(huì)變小,并進(jìn)入堵轉(zhuǎn)狀態(tài)。此時(shí)電流會(huì)很大,電機(jī)也會(huì)由此而被燒毀。
4、堵轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)矩,日本伺服電機(jī)進(jìn)入堵轉(zhuǎn)狀態(tài)后,轉(zhuǎn)速為零,這時(shí)電動(dòng)機(jī)能夠輸出的轉(zhuǎn)矩為堵轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)矩。
5、不同狀態(tài)轉(zhuǎn)矩的關(guān)系,最大轉(zhuǎn)矩大于額定轉(zhuǎn)矩,但異步電機(jī)的堵轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)矩既可能大于最大轉(zhuǎn)矩,也可能小于額定轉(zhuǎn)矩,前者是由于堵轉(zhuǎn)狀態(tài)和最大轉(zhuǎn)矩狀態(tài)的電機(jī)參數(shù)不同所致,后者是根據(jù)實(shí)際工況設(shè)計(jì)確定。
四、伺服電機(jī)轉(zhuǎn)矩控制模式?
轉(zhuǎn)矩控制模式,就是讓伺服電機(jī)按給定的轉(zhuǎn)矩進(jìn)行旋轉(zhuǎn)就是保持電機(jī)電流環(huán)的輸出恒定。 如果外部負(fù)載轉(zhuǎn)矩大于或等于電機(jī)設(shè)定的輸出轉(zhuǎn)矩則電機(jī)的輸出轉(zhuǎn)矩會(huì)保持在設(shè)定轉(zhuǎn)矩不變,電機(jī)會(huì)跟隨負(fù)載來(lái)運(yùn)動(dòng)。如果外部負(fù)載轉(zhuǎn)矩小于電機(jī)設(shè)定的輸出轉(zhuǎn)矩則電機(jī)會(huì)一直加速直到超出電機(jī)或驅(qū)動(dòng)的最大允許轉(zhuǎn)速后報(bào)警停止。 很多學(xué)校大都出于安全考慮,很少做類(lèi)似的實(shí)驗(yàn)。致遠(yuǎn)電子的電機(jī)運(yùn)動(dòng)教學(xué)平臺(tái)上搭載的電機(jī)功率較少,是適合做這類(lèi)實(shí)驗(yàn)的。
五、伺服電機(jī)啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩不大?
對(duì)變頻器而言,很低頻率時(shí)候力矩輸出不穩(wěn)定,也較小,超過(guò)額定轉(zhuǎn)速之后輸出力矩變小。伺服電機(jī)在額定轉(zhuǎn)速下可輸出力矩比較接近,超過(guò)額定轉(zhuǎn)速后輸出力矩較小。還是參考電機(jī)的特性曲線來(lái)分析吧。而且特性并不能說(shuō)相反,最大的區(qū)別是伺服電機(jī)的低頻轉(zhuǎn)矩比變頻器好多了。
六、三菱伺服電機(jī)報(bào)警參數(shù)?
三菱伺服108報(bào)警代碼是表示編碼器故障。內(nèi)部參數(shù)亂或編碼器線故障或伺服電機(jī)編碼器故障。參數(shù)恢復(fù)出廠值或者更換線纜或者更換電機(jī)編碼器,若故障依舊,則驅(qū)動(dòng)器底板損壞
七、三菱伺服電機(jī)扭力參數(shù)?
三菱伺服電機(jī)扭力的參數(shù)。400W伺服電機(jī)為低慣量電機(jī),轉(zhuǎn)速為3000轉(zhuǎn)每分鐘,可推出額定扭矩127Nm。水平方向不考慮摩擦阻力的話,1NM等于10KG,400W電機(jī)的扭矩是1.3NM,就是13KG。
八、伺服電機(jī)靜止嗡嗡響怎么調(diào)參數(shù)?
首先要確認(rèn)一下是什么樣的電流聲,如果是那種高頻的電流聲,沒(méi)有雜音的那種,一般在220v的伺服電機(jī)上會(huì)比較長(zhǎng)的遇到屬于正常現(xiàn)象,樓主所說(shuō)的嘯叫,應(yīng)該是速度環(huán)的增益調(diào)的過(guò)大,這邊告訴你一下伺服的調(diào)節(jié)方法:
a)將位置環(huán)增益即先設(shè)在較低值,然后在不產(chǎn)生異常響聲(嘯叫)和振動(dòng)的前提下,逐漸增加速度環(huán)的增益至最大值。
b)逐漸降低速度環(huán)增益值,同時(shí)加大位置環(huán)增益。在整個(gè)響應(yīng)無(wú)超調(diào)、無(wú)振動(dòng)的前提下,將位置環(huán)增益設(shè)至最大。
c)速度環(huán)積分時(shí)間常數(shù)取決于定位時(shí)間的長(zhǎng)短,在機(jī)械系統(tǒng)不振動(dòng)的前提下,盡量減小此值。
d)隨后對(duì)位置環(huán)增益、速度環(huán)增益及積分時(shí)間常數(shù)進(jìn)行微調(diào),找到最佳值。
一般伺服電機(jī)如果性能要求不是太高的情況下適當(dāng)?shù)陌褏?shù)調(diào)的軟一些,這樣適用性會(huì)提高,如果對(duì)軌跡精確度要求高的話參數(shù)就要慢慢調(diào),需要慢慢摸索了。
九、伺服電機(jī)恒定轉(zhuǎn)矩輸出?
伺服電機(jī)有恒力矩輸出模式,即不考慮電機(jī)速度和位置,輸出恒定轉(zhuǎn)矩。為滿足機(jī)器柔性要求,即不停機(jī)不換型的情況下兼容多個(gè)產(chǎn)品物料的生產(chǎn),一些設(shè)備上下料端多采用力矩控制。
以?shī)A取為例,當(dāng)工件夾取位置的尺寸不確定,設(shè)定合適的轉(zhuǎn)矩為恒輸出轉(zhuǎn)矩,電機(jī)一直以該轉(zhuǎn)矩輸出,夾住工件時(shí)電機(jī)提供的壓力不會(huì)夾壞工件又能提供足夠的摩擦力。如果工件外形規(guī)則,通過(guò)普通PID控制就能實(shí)現(xiàn)夾緊力控制。
雞蛋外形不夠平整,面包自身強(qiáng)度太差,可以用吸盤(pán)吸取。吸盤(pán)的好處是借助真空與標(biāo)準(zhǔn)大氣的壓差,通過(guò)空氣介質(zhì)對(duì)待抓取物施力。而空氣介質(zhì)是廣泛而又均勻的存在,提供的壓力等于壓強(qiáng)差乘以吸盤(pán)口徑。力學(xué)計(jì)算簡(jiǎn)單,對(duì)工件外形和材質(zhì)要求沒(méi)有電機(jī)苛刻。
吸盤(pán)能做到的電機(jī)方式其實(shí)也可以做到,但對(duì)抓取結(jié)構(gòu)要求很高,不好設(shè)計(jì)。比如說(shuō)連桿靈活度,減速比,機(jī)構(gòu)效率,接觸位置的材料和有效觸點(diǎn),抓取角度和姿態(tài)……這些都需要大量的計(jì)算仿真,甚至只能靠實(shí)驗(yàn)來(lái)解決。
電機(jī)只用電驅(qū)動(dòng),電的來(lái)源比氣更方便可靠,意味著電機(jī)更能適應(yīng)外部環(huán)境,高靈活度的柔性?shī)A爪也是仿生和智能機(jī)器人的研究重點(diǎn)。雖然電機(jī)的PLC控制已經(jīng)相當(dāng)成熟了,伺服系統(tǒng)精度遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于比例閥一類(lèi)的氣動(dòng)控制,但柔性抓取光電機(jī)控制精度高還不行,執(zhí)行機(jī)構(gòu)的響應(yīng)更為重要,所以執(zhí)行機(jī)構(gòu)才是限制柔性抓取性能的一環(huán)。
毫無(wú)疑問(wèn)電機(jī)系統(tǒng)輸出力矩控制十分精確,但很多場(chǎng)合工況復(fù)雜,如果一味的采用電機(jī)會(huì)增加成本,不如其他方式兼容性好。
十、伺服電機(jī)的轉(zhuǎn)矩作用?
轉(zhuǎn)矩控制模式,就是讓伺服電機(jī)按給定的轉(zhuǎn)矩進(jìn)行旋轉(zhuǎn)就是保持電機(jī)電流環(huán)的輸出恒定。
如果外部負(fù)載轉(zhuǎn)矩大于或等于電機(jī)設(shè)定的輸出轉(zhuǎn)矩則電機(jī)的輸出轉(zhuǎn)矩會(huì)保持在設(shè)定轉(zhuǎn)矩不變,電機(jī)會(huì)跟隨負(fù)載來(lái)運(yùn)動(dòng)。如果外部負(fù)載轉(zhuǎn)矩小于電機(jī)設(shè)定的輸出轉(zhuǎn)矩則電機(jī)會(huì)一直加速直到超出電機(jī)或驅(qū)動(dòng)的最大允許轉(zhuǎn)速后報(bào)警停止。