直流無(wú)刷電機(jī)的工作原理.doc

1、直流無(wú)刷電機(jī)的工作原理 直流無(wú)刷電機(jī)的優(yōu)越性直流電機(jī)具有響應(yīng)快速、較大的起動(dòng)轉(zhuǎn)矩、從零轉(zhuǎn)速至額定轉(zhuǎn)速具備可提供額定轉(zhuǎn)矩的性能，但直流電機(jī)的優(yōu)點(diǎn)也正是它的缺點(diǎn)，因?yàn)橹绷麟姍C(jī)要產(chǎn)生額定負(fù)載下恒定轉(zhuǎn)矩的性能，則電樞磁場(chǎng)與轉(zhuǎn)子磁場(chǎng)須恒維持90°，這就要藉由碳刷及整流子.碳刷及整流子在電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)會(huì)產(chǎn)生火花、碳粉因此除了會(huì)造成組件損壞之外，使用場(chǎng)合也受到限制。交流電機(jī)沒(méi)有碳刷及整流子，免維護(hù)、堅(jiān)固、應(yīng)用廣，但特性上若要達(dá)到相當(dāng)于直流電機(jī)的性能須用復(fù)雜控制技術(shù)才能達(dá)到.現(xiàn)今半導(dǎo)體發(fā)展迅速功率組件切換頻率加快許多，提升驅(qū)動(dòng)電機(jī)的性能。微處理機(jī)速度亦越來(lái)越快，可實(shí)現(xiàn)將交流電機(jī)控制置于一旋轉(zhuǎn)的兩軸直交坐

2、標(biāo)系統(tǒng)中，適當(dāng)控制交流電機(jī)在兩軸電流分量,達(dá)到類似直流電機(jī)控制并有與直流電機(jī)相當(dāng)?shù)男阅? 此外已有很多微處理機(jī)將控制電機(jī)必需的功能做在芯片中,而且體積越來(lái)越??；像模擬/數(shù)字轉(zhuǎn)換器（Analog-todigital converter，ADC）、脈沖寬度調(diào)制(pulse wide modulator，PWM)等.直流無(wú)刷電機(jī)即是以電子方式控制交流電機(jī)換相，得到類似直流電機(jī)特性又沒(méi)有直流電機(jī)機(jī)構(gòu)上缺失的一種應(yīng)用。  直流無(wú)刷電機(jī)的控制結(jié)構(gòu)直流無(wú)刷電機(jī)是同步電機(jī)的一種，也就是說(shuō)電機(jī)轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速受電機(jī)定子旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的速度及轉(zhuǎn)子極數(shù)（P)影響： N=120f / P。在轉(zhuǎn)子極數(shù)固定情況下，改變定子

3、旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的頻率就可以改變轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速。直流無(wú)刷電機(jī)即是將同步電機(jī)加上電子式控制(驅(qū)動(dòng)器),控制定子旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的頻率并將電機(jī)轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速回授至控制中心反復(fù)校正,以期達(dá)到接近直流電機(jī)特性的方式。也就是說(shuō)直流無(wú)刷電機(jī)能夠在額定負(fù)載范圍內(nèi)當(dāng)負(fù)載變化時(shí)仍可以控制電機(jī)轉(zhuǎn)子維持一定的轉(zhuǎn)速. 直流無(wú)刷驅(qū)動(dòng)器包括電源部及控制部如圖 (1） :電源部提供三相電源給電機(jī)，控制部則依需求轉(zhuǎn)換輸入電源頻率。 電源部可以直接以直流電輸入（一般為24V)或以交流電輸入(110V/220 V),如果輸入是交流電就得先經(jīng)轉(zhuǎn)換器(converter）轉(zhuǎn)成直流。不論是直流電輸入或交流電輸入要轉(zhuǎn)入電機(jī)線圈前須先將直流電壓由換流器（inve

4、rter）轉(zhuǎn)成3相電壓來(lái)驅(qū)動(dòng)電機(jī)。換流器(inverter)一般由6個(gè)功率晶體管(Q1Q6）分為上臂(Q1、Q3、Q5)/下臂（Q2、Q4、Q6）連接電機(jī)作為控制流經(jīng)電機(jī)線圈的開(kāi)關(guān).控制部則提供PWM（脈沖寬度調(diào)制）決定功率晶體管開(kāi)關(guān)頻度及換流器(inverter)換相的時(shí)機(jī)。直流無(wú)刷電機(jī)一般希望使用在當(dāng)負(fù)載變動(dòng)時(shí)速度可以穩(wěn)定于設(shè)定值而不會(huì)變動(dòng)太大的速度控制，所以電機(jī)內(nèi)部裝有能感應(yīng)磁場(chǎng)的霍爾傳感器（hallsensor），做為速度之閉回路控制,同時(shí)也做為相序控制的依據(jù).但這只是用來(lái)做為速度控制并不能拿來(lái)做為定位控制.(圖一）   直流無(wú)刷電機(jī)的控制原理 要讓電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)起來(lái)，首先控制部就

5、必須根據(jù)hall-sensor感應(yīng)到的電機(jī)轉(zhuǎn)子目前所在位置，然后依照定子繞線決定開(kāi)啟（或關(guān)閉）換流器(inverter）中功率晶體管的順序,如 下（圖二） inverter中之AH、BH、CH（這些稱為上臂功率晶體管）及AL、BL、CL(這些稱為下臂功率晶體管）,使電流依序流經(jīng)電機(jī)線圈產(chǎn)生順向（或逆向）旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng),并與轉(zhuǎn)子的磁鐵相互作用，如此就能使電機(jī)順時(shí)/逆時(shí)轉(zhuǎn)動(dòng)。當(dāng)電機(jī)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)到hallsensor感應(yīng)出另一組信號(hào)的位置時(shí)，控制部又再開(kāi)啟下一組功率晶體管，如此循環(huán)電機(jī)就可以依同一方向繼續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)直到控制部決定要電機(jī)轉(zhuǎn)子停止則關(guān)閉功率晶體管（或只開(kāi)下臂功率晶體管)；要電機(jī)轉(zhuǎn)子反向則功率晶體管開(kāi)啟順

6、序相反。 基本上功率晶體管的開(kāi)法可舉例如下：AH、BL一組AH、CL一組BH、CL一組BH、AL一組CH、AL一組CH、BL一組，但絕不能開(kāi)成AH、AL或BH、BL或CH、CL.此外因?yàn)殡娮恿慵傆虚_(kāi)關(guān)的響應(yīng)時(shí)間,所以功率晶體管在關(guān)與開(kāi)的交錯(cuò)時(shí)間要將零件的響應(yīng)時(shí)間考慮進(jìn)去,否則當(dāng)上臂(或下臂)尚未完全關(guān)閉，下臂（或上臂）就已開(kāi)啟,結(jié)果就造成上、下臂短路而使功率晶體管燒毀。 （圖二） 當(dāng)電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)起來(lái)，控制部會(huì)再根據(jù)驅(qū)動(dòng)器設(shè)定的速度及加/減速率所組成的命令(Command)與hall-sensor信號(hào)變化的速度加以比對(duì)（或由軟件運(yùn)算)再來(lái)決定由下一組(AH、BL或AH、CL或BH、CL或)開(kāi)關(guān)導(dǎo)通

7、，以及導(dǎo)通時(shí)間長(zhǎng)短。速度不夠則開(kāi)長(zhǎng)，速度過(guò)頭則減短，此部份工作就由PWM來(lái)完成。PWM是決定電機(jī)轉(zhuǎn)速快或慢的方式,如何產(chǎn)生這樣的PWM才是要達(dá)到較精準(zhǔn)速度控制的核心。高轉(zhuǎn)速的速度控制必須考慮到系統(tǒng)的CLOCK 分辨率是否足以掌握處理軟件指令的時(shí)間，另外對(duì)于hallsensor信號(hào)變化的資料存取方式也影響到處理器效能與判定正確性、實(shí)時(shí)性。至于低轉(zhuǎn)速的速度控制尤其是低速起動(dòng)則因?yàn)榛貍鞯膆all-sensor信號(hào)變化變得更慢，怎樣擷取信號(hào)方式、處理時(shí)機(jī)以及根據(jù)電機(jī)特性適當(dāng)配置控制參數(shù)值就顯得非常重要?；蛘咚俣然貍鞲淖円詄ncoder變化為參考，使信號(hào)分辨率增加以期得到更佳的控制.電機(jī)能夠運(yùn)轉(zhuǎn)順暢而且

8、響應(yīng)良好，P.I.D.控制的恰當(dāng)與否也無(wú)法忽視。之前提到直流無(wú)刷電機(jī)是閉回路控制,因此回授信號(hào)就等于是告訴控制部現(xiàn)在電機(jī)轉(zhuǎn)速距離目標(biāo)速度還差多少，這就是誤差（Error)。知道了誤差自然就要補(bǔ)償，方式有傳統(tǒng)的工程控制如P。I。D?？刂?。但控制的狀態(tài)及環(huán)境其實(shí)是復(fù)雜多變的，若要控制的堅(jiān)固耐用則要考慮的因素恐怕不是傳統(tǒng)的工程控制能完全掌握，所以模糊控制、專家系統(tǒng)及神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)也將被納入成為智能型P。I.D?？刂频闹匾碚?。 個(gè)人收集整理，勿做商業(yè)用途本文為互聯(lián)網(wǎng)收集，請(qǐng)勿用作商業(yè)用途  P.I。D控制簡(jiǎn)介 一般P。I.D控制如下      &

9、#160;       (dutycycle）=(dutycycle)p + （dutycycle）i + （dutycycle)d （圖三） P?？刂?比例控制) ：輸出與輸入誤差訊號(hào)成正比關(guān)系，即將誤差固定比例修正，但系統(tǒng)會(huì)有穩(wěn)態(tài)誤差。I 。控制(積分控制) ：當(dāng)系統(tǒng)進(jìn)入穩(wěn)態(tài)有穩(wěn)態(tài)誤差時(shí)，將誤差取時(shí)間的積分，即便誤差很小也能隨時(shí)間增加而加大，使穩(wěn)態(tài)誤差減小直到為零。D.控制(微分控制)：當(dāng)系統(tǒng)在克服誤差時(shí),其變化總是落后于誤差變化,表示系統(tǒng)存在較大慣性組件或(且)有滯后組件。微分即是預(yù)測(cè)誤差變化的趨勢(shì)以便提前作用避免被控量嚴(yán)重沖過(guò)

10、頭。 電機(jī)驅(qū)動(dòng)器的保護(hù)措施 對(duì)于驅(qū)動(dòng)器還要有保護(hù)措施,當(dāng)負(fù)載過(guò)大或不當(dāng)使用時(shí)會(huì)造成大電流而將功率晶體管燒毀。為了保護(hù)因電流超過(guò)規(guī)格而破壞驅(qū)動(dòng)器,一般會(huì)以加大功率晶體管耐電流或加電流sensor做為保護(hù)。其次當(dāng)電機(jī)負(fù)載不小的時(shí)候，在停止轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)由電機(jī)端回送至驅(qū)動(dòng)器的能量及過(guò)電壓都將危及驅(qū)動(dòng)器，這可配合過(guò)電壓保護(hù)電路加上回生能量消散電路來(lái)防治。其它尚有hall-sensor正常與否判定也會(huì)影響PWM控制的正確性，這可由控制部判斷并適時(shí)警告即可。 DC無(wú)刷電機(jī)系列控制疑難雜癥處理案例 ·         欲以電流

11、值的大小來(lái)判斷目前電機(jī)的負(fù)載狀況是否有過(guò)載的跡象，該如何測(cè)量? 將電源線的其中一條拔起后，將電表（請(qǐng)先調(diào)至安培檔）的一端接至驅(qū)動(dòng)器的電源CONNECTOR其中一接腳，另一端則接至電源插座的另一接腳（如下圖四），如此即可測(cè)量出在現(xiàn)階段的負(fù)載下所必須耗費(fèi)的電流值，之后再依此電流值來(lái)對(duì)照電機(jī)的電流/扭力對(duì)照表，如此即可得知目前的負(fù)載狀況是正?；蚴?否有過(guò)載的情形發(fā)生。1，如何正確選擇伺服電機(jī)和步進(jìn)電機(jī)？ 主要視具體應(yīng)用情況而定，簡(jiǎn)單地說(shuō)要確定：負(fù)載的性質(zhì)（如水平還是垂直負(fù)載等），轉(zhuǎn)矩、慣量、轉(zhuǎn)速、精度、加減速等要求，上位控制要求（如對(duì)端口界面和通訊方面的要求），主要控制方式是位置、轉(zhuǎn)矩還是速度方式。

12、供電電源是直流還是交流電源，或電池供電，電壓范圍.據(jù)此以確定電機(jī)和配用驅(qū)動(dòng)器或控制器的型號(hào). 伺服電機(jī)選型步驟                    步進(jìn)電機(jī)選型步驟 2，選擇步進(jìn)電機(jī)還是伺服電機(jī)系統(tǒng)？ 其實(shí)，選擇什么樣的電機(jī)應(yīng)根據(jù)具體應(yīng)用情況而定，各有其特點(diǎn).請(qǐng)見(jiàn)下表，自然明白. 步進(jìn)電機(jī)系統(tǒng) 伺服電機(jī)系統(tǒng) 力矩范圍 中小力矩(一般在20Nm以下） 小中大，全范圍 速度范圍 低（一般在2000RPM以下，

13、大力矩電機(jī)小于1000RPM） 高（可達(dá)5000RPM）,直流伺服電機(jī)更可達(dá)12萬(wàn)轉(zhuǎn)/分 控制方式 主要是位置控制 多樣化智能化的控制方式，位置/轉(zhuǎn)速/轉(zhuǎn)矩方式 平滑性 低速時(shí)有振動(dòng)（但用細(xì)分型驅(qū)動(dòng)器則可明顯改善） 好，運(yùn)行平滑 精度 一般較低，細(xì)分型驅(qū)動(dòng)時(shí)較高 高(具體要看反饋裝置的分辨率） 矩頻特性 高速時(shí)，力矩下降快 力矩特性好，特性較硬 過(guò)載特性 過(guò)載時(shí)會(huì)失步 可310倍過(guò)載(短時(shí)) 反饋方式 大多數(shù)為開(kāi)環(huán)控制，也可接編碼器，防止失步 閉環(huán)方式,編碼器反饋 編碼器類型 - 光電型旋轉(zhuǎn)編碼器(增量型/絕對(duì)值型）,旋轉(zhuǎn)變壓器型 響應(yīng)速度 一般 快 耐振動(dòng) 好  一般（旋轉(zhuǎn)變壓器型

14、可耐振動(dòng)） 溫升 運(yùn)行溫度高 一般 維護(hù)性 基本可以免維護(hù) 較好 價(jià)格 低 高 3，如何配用步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器？ 根據(jù)電機(jī)的電流,配用大于或等于此電流的驅(qū)動(dòng)器。如果需要低振動(dòng)或高精度時(shí)，可配用細(xì)分型驅(qū)動(dòng)器.對(duì)于大轉(zhuǎn)矩電機(jī)，盡可能用高電壓型驅(qū)動(dòng)器,以獲得良好的高速性能。 4，2相和5相步進(jìn)電機(jī)有何區(qū)別，如何選擇？ 2相電機(jī)成本低，但在低速時(shí)的震動(dòng)較大，高速時(shí)的力矩下降快。5相電機(jī)則振動(dòng)較小，高速性能好，比2相電機(jī)的速度高3050%，可在部分場(chǎng)合取代伺服電機(jī)。 5，何時(shí)選用直流伺服系統(tǒng)，它和交流伺服有何區(qū)別？ 直流伺服電機(jī)分為有刷和無(wú)刷電機(jī)。有刷電機(jī)成本低，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩大，調(diào)速范圍寬，控制容易，

15、需要維護(hù)，但維護(hù)方便（換碳刷），產(chǎn)生電磁干擾，對(duì)環(huán)境有要求。因此它可以用于對(duì)成本敏感的普通工業(yè)和民用場(chǎng)合。 無(wú)刷電機(jī)體積小，重量輕，出力大，響應(yīng)快，速度高，慣量小，轉(zhuǎn)動(dòng)平滑，力矩穩(wěn)定?？刂茝?fù)雜,容易實(shí)現(xiàn)智能化，其電子換相方式靈活，可以方波換相或正弦波換相。電機(jī)免維護(hù)，效率很高，運(yùn)行溫度低,電磁輻射很小，長(zhǎng)壽命,可用于各種環(huán)境.交流伺服電機(jī)也是無(wú)刷電機(jī)，分為同步和異步電機(jī)，目前運(yùn)動(dòng)控制中一般都用同步電機(jī),它的功率范圍大，可以做到很大的功率。大慣量,最高轉(zhuǎn)動(dòng)速度低，且隨著功率增大而快速降低。因而適合做低速平穩(wěn)運(yùn)行的應(yīng)用。 6，使用電機(jī)時(shí)要注意的問(wèn)題？ 上電運(yùn)行前要作如下檢查：1)電源電壓是否合適（

16、過(guò)壓很可能造成驅(qū)動(dòng)模塊的損壞)；對(duì)于直流輸入的+/-極性一定不能接錯(cuò),驅(qū)動(dòng)控制器上的電機(jī)型號(hào)或電流設(shè)定值是否合適（開(kāi)始時(shí)不要太大）； 2)控制信號(hào)線接牢靠，工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)最好要考慮屏蔽問(wèn)題（如采用雙絞線）； 3）不要開(kāi)始時(shí)就把需要接的線全接上，只連成最基本的系統(tǒng),運(yùn)行良好后,再逐步連接。 4）一定要搞清楚接地方法，還是采用浮空不接。 5）開(kāi)始運(yùn)行的半小時(shí)內(nèi)要密切觀察電機(jī)的狀態(tài),如運(yùn)動(dòng)是否正常，聲音和溫升情況，發(fā)現(xiàn)問(wèn)題立即停機(jī)調(diào)整。 7,步進(jìn)電機(jī)啟動(dòng)運(yùn)行時(shí)，有時(shí)動(dòng)一下就不動(dòng)了或原地來(lái)回動(dòng)，運(yùn)行時(shí)有時(shí)還會(huì)失步，是什么問(wèn)題？ 一般要考慮以下方面作檢查：1）電機(jī)力矩是否足夠大，能否帶動(dòng)負(fù)載,因此我們一般推薦

17、用戶選型時(shí)要選用力矩比實(shí)際需要大50%100的電機(jī)，因?yàn)椴竭M(jìn)電機(jī)不能過(guò)負(fù)載運(yùn)行,哪怕是瞬間，都會(huì)造成失步，嚴(yán)重時(shí)停轉(zhuǎn)或不規(guī)則原地反復(fù)動(dòng)。 2）上位控制器來(lái)的輸入走步脈沖的電流是否夠大（一般要10mA)，以使光耦穩(wěn)定導(dǎo)通,輸入的頻率是否過(guò)高，導(dǎo)致接收不到，如果上位控制器的輸出電路是CMOS電路，則也要選用CMOS輸入型的驅(qū)動(dòng)器。3）啟動(dòng)頻率是否太高，在啟動(dòng)程序上是否設(shè)置了加速過(guò)程,最好從電機(jī)規(guī)定的啟動(dòng)頻率內(nèi)開(kāi)始加速到設(shè)定頻率，哪怕加速時(shí)間很短,否則可能就不穩(wěn)定，甚至處于惰態(tài)。 4)電機(jī)未固定好時(shí)，有時(shí)會(huì)出現(xiàn)此狀況，則屬于正常。因?yàn)?，?shí)際上此時(shí)造成了電機(jī)的強(qiáng)烈共振而導(dǎo)致進(jìn)入失步

18、狀態(tài).電機(jī)必須固定好。5）對(duì)于5相電機(jī)來(lái)說(shuō)，相位接錯(cuò),電機(jī)也不能工作。 8,  我想通過(guò)通訊方式直接控制伺服電機(jī)，可以嗎？ 可以的,也比較方便，只是速度問(wèn)題，用于對(duì)響應(yīng)速度要求不太高的應(yīng)用。如果要求快速的響應(yīng)控制參數(shù)，最好用伺服運(yùn)動(dòng)控制卡，一般它上面有DSP和高速度的邏輯處理電路，以實(shí)現(xiàn)高速高精度的運(yùn)動(dòng)控制。如S加速、多軸插補(bǔ)等.9， 用開(kāi)關(guān)電源給步進(jìn)和直流電機(jī)系統(tǒng)供電好不好? 一般最好不要,特別是大力矩電機(jī)，除非選用比需要的功率大一倍以上的開(kāi)關(guān)電源。因?yàn)?，電機(jī)工作時(shí)是大電感型負(fù)載，會(huì)對(duì)電源端形成瞬間的高壓。而開(kāi)關(guān)電源的過(guò)載性能不好，會(huì)保護(hù)關(guān)斷,且其精密的穩(wěn)壓性能又不需要，有時(shí)可能造

19、成開(kāi)關(guān)電源和驅(qū)動(dòng)器的損壞?？梢杂贸Ｒ?guī)的環(huán)形或R型變壓器變壓的直流電源。 10，我想用±10V或420mA的直流電壓來(lái)控制步進(jìn)電機(jī)，可以嗎？ 可以，但需要另外的轉(zhuǎn)換模塊。 11，我有一個(gè)的伺服電機(jī)帶編碼器反饋，可否用只帶測(cè)速機(jī)口的伺服驅(qū)動(dòng)器控制？ 可以,需要配一個(gè)編碼器轉(zhuǎn)測(cè)速機(jī)信號(hào)模塊。12，  伺服電機(jī)的碼盤部分可以拆開(kāi)嗎？ 禁止拆開(kāi)，因?yàn)榇a盤內(nèi)的石英片很容易破裂，且進(jìn)入灰塵后，壽命和精度都將無(wú)法保證,需要專業(yè)人員檢修。13，步進(jìn)和伺服電機(jī)可以拆開(kāi)檢修或改裝嗎？ 不要，最好讓廠家去做，拆開(kāi)后沒(méi)有專業(yè)設(shè)備很難安裝回原樣,電機(jī)的轉(zhuǎn)定子間的間隙無(wú)法保證.磁鋼材料的性能被破壞，甚至

20、造成失磁,電機(jī)力矩大大下降. 14，幾臺(tái)伺服電機(jī)可以作同步運(yùn)行嗎？ 我們的產(chǎn)品是可以的.  15,伺服控制器能夠感知外部負(fù)載的變化嗎？ 我們的產(chǎn)品是可以的，如遇到設(shè)定阻力時(shí)停止、返回或保持一定的推力跟進(jìn)。 16,可以將國(guó)產(chǎn)的驅(qū)動(dòng)器或電機(jī)和國(guó)外優(yōu)質(zhì)的電機(jī)或驅(qū)動(dòng)器配用嗎？ 原則上是可以的，但要搞清楚電機(jī)的技術(shù)參數(shù)后才能配用,否則會(huì)大大降低應(yīng)有的效果，甚至影響長(zhǎng)期運(yùn)行和壽命.最好向供應(yīng)商咨詢后再?zèng)Q定。17,使用大于額定電壓值的直流電源電壓驅(qū)動(dòng)電機(jī)安全嗎? 正常來(lái)說(shuō)這不是問(wèn)題，只要電機(jī)在所設(shè)定的速度和電流極限值內(nèi)運(yùn)行。因?yàn)殡姍C(jī)速度與電機(jī)線電壓成正比，因此選擇某種電源電壓不會(huì)引起過(guò)速，但可能發(fā)

21、生驅(qū)動(dòng)器等故障。 此外， 必須保證電機(jī)符合驅(qū)動(dòng)器的最小電感系數(shù)要求，而且還要確保所設(shè)定的電流極限值小于或等于電機(jī)的額定電流。 事實(shí)上,如果你能在你設(shè)計(jì)的裝置中讓電機(jī)跑地比較慢的話 (低于額定電壓),這是很好的. 以較低的電壓 （因此比較低的速度） 運(yùn)行會(huì)使得電刷運(yùn)轉(zhuǎn)反彈較少，而且電刷/換向器磨損較小,比較低的電流消耗和比較長(zhǎng)的電機(jī)壽命。 另一方面，如果電機(jī)大小的限制和性能的要求需要額外的轉(zhuǎn)矩及速度，過(guò)度驅(qū)動(dòng)電機(jī)也是可以的，但會(huì)犧牲產(chǎn)品的使用壽命。 18, 我如何為我的應(yīng)用選擇適當(dāng)?shù)墓╇婋娫矗?推薦選擇電源電壓值比最大所需的電壓高1050。此百分比因Kt, Ke，以及系統(tǒng)內(nèi)的電壓降而不同。驅(qū)動(dòng)器

22、的電流值應(yīng)該足夠傳送應(yīng)用所需的能量.記住驅(qū)動(dòng)器的輸出電壓值與供電電壓不同， 因此驅(qū)動(dòng)器輸出電流也與輸入電流不相同。為確定合適的供電電流，需要計(jì)算此應(yīng)用所有的功率需求，再增加5%.按I = P/V公式計(jì)算即可得到所需電流值。19,對(duì)于伺服驅(qū)動(dòng)器我可以選擇那種工作方式？ 請(qǐng)見(jiàn)下表（以下模式并不全部存在于所有型號(hào)的驅(qū)動(dòng)器中）開(kāi)環(huán)模式 輸入命令電壓控制驅(qū)動(dòng)器的輸出負(fù)載率.此模式用于無(wú)刷電機(jī)驅(qū)動(dòng)器,和有刷電機(jī)驅(qū)動(dòng)器的電壓模式相同。  電壓模式 輸入命令電壓控制驅(qū)動(dòng)器的輸出電壓。此模式用于有刷電機(jī)驅(qū)動(dòng)器，和無(wú)刷電機(jī)驅(qū)動(dòng)器的開(kāi)環(huán)模式相同。 電流模式(力矩模式) 輸入命令電壓控制驅(qū)動(dòng)器的輸出電流（力

23、矩)。驅(qū)動(dòng)器調(diào)整負(fù)載率以保持命令電流值.如果驅(qū)動(dòng)器可以速度或位置環(huán)工作,一般都含有此模式。 IR補(bǔ)償模式 輸入命令控制電機(jī)速度。IR補(bǔ)償模式可用于控制無(wú)速度反饋裝置電機(jī)的速度。驅(qū)動(dòng)器會(huì)調(diào)整負(fù)載率來(lái)補(bǔ)償輸出電流的變動(dòng)。當(dāng)命令響應(yīng)為線性時(shí)，在力矩?cái)_動(dòng)情況下,此模式的精度就比不上閉環(huán)速度模式了。 Hall速度模式 輸入命令電壓控制電機(jī)速度。此模式利用電機(jī)上hall傳感器的頻率來(lái)形成速度閉環(huán)。 由于hall傳感器的低分辨率，此模式一般不用于低速運(yùn)動(dòng)應(yīng)用。 編碼器速度模式 輸入命令電壓控制電機(jī)速度。此模式利用電機(jī)上編碼器脈沖的頻率來(lái)形成速度閉環(huán)。由于編碼器的高分辨率,此模式可用于各種速度的平滑運(yùn)動(dòng)控制。

24、 測(cè)速機(jī)模式 輸入命令電壓控制電機(jī)速度。此模式利用電機(jī)上模擬測(cè)速機(jī)來(lái)形成速度閉環(huán)。由于直流測(cè)速機(jī)的電壓為模擬連續(xù)性，此模式適合很高精度的速度控制.當(dāng)然，在低速情況下，它也容易受到干擾。 模擬位置環(huán)模式（ANP 模式) 輸入命令電壓控制電機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)位置。這其實(shí)是一種在模擬裝置中提供位置反饋的變化的速度模式（如可調(diào)電位器、變壓器等)。在此模式下，電機(jī)速度正比于位置誤差。且具有更快速的響應(yīng)和更小的穩(wěn)態(tài)誤差. 20，驅(qū)動(dòng)器和系統(tǒng)如何接地？ a。 如果在交流電源和驅(qū)動(dòng)器直流總線（如變壓器）之間沒(méi)有隔離的話，不要將直流總線的非隔離端口或非隔離信號(hào)的地接大地，這可能會(huì)導(dǎo)致設(shè)備損壞和人員傷害。因?yàn)榻涣鞯墓搽妷?/p>

25、并不是對(duì)大地的，在直流總線地和大地之間可能會(huì)有很高的電壓。 b. 在多數(shù)伺服系統(tǒng)中，所有的公共地和大地在信號(hào)端是接在一起的。多種連接大地方式產(chǎn)生的地回路很容易受噪音影響而在不同的參考點(diǎn)上產(chǎn)生電流。c。 為了保持命令參考電壓的恒定，要將驅(qū)動(dòng)器的信號(hào)地接到控制器的信號(hào)地。 它也會(huì)接到外部電源的地，這將影響到控制器和驅(qū)動(dòng)器的工作(如:編碼器的5V電源）。 d。 屏蔽層接地是比較困難的，有幾種方法。正確的屏蔽接地處是在其電路內(nèi)部的參考電位點(diǎn)上。這個(gè)點(diǎn)取決于噪聲源和接收是否同時(shí)接地，或者浮空。要確保屏蔽層在同一個(gè)點(diǎn)接地使得地電流不會(huì)流過(guò)屏蔽層.21， 減速器為什么不能和電機(jī)正好相配在標(biāo)準(zhǔn)轉(zhuǎn)矩點(diǎn)？ 如果考

26、慮到電機(jī)產(chǎn)生的經(jīng)過(guò)減速器的最大連續(xù)轉(zhuǎn)矩，許多減速比會(huì)遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)減速器的轉(zhuǎn)矩等級(jí)。 如果我們要設(shè)計(jì)每個(gè)減速器來(lái)匹配滿轉(zhuǎn)矩，減速器的內(nèi)部齒輪會(huì)有太多組合（體積較大、材料多)。 這樣會(huì)使得產(chǎn)品價(jià)格高，且違反了產(chǎn)品的“高性能、小體積”原則。22,我如何選擇使用行星減速器還是正齒輪減速器? 行星減速器一般用于在有限的空間里需要較高的轉(zhuǎn)矩時(shí)，即小體積大轉(zhuǎn)矩。正齒輪減速器則用于較低的電流消耗，低噪音和高效率應(yīng)用.部分伺服驅(qū)動(dòng)器故障檢查方法參考:  現(xiàn)象 可能原因 糾正方法 示波器檢查驅(qū)動(dòng)器的電流監(jiān)控輸出端時(shí),發(fā)現(xiàn)它全為噪聲，無(wú)法讀出 電流監(jiān)控輸出端沒(méi)有與交流電源相隔離（變壓器) 可以用直流電壓表檢測(cè)

27、觀察 電機(jī)在一個(gè)方向上比另一個(gè)方向跑得快 無(wú)刷電機(jī)的相位搞錯(cuò) 檢測(cè)或查出正確的相位 在不用于測(cè)試時(shí)，測(cè)試/偏差開(kāi)關(guān)打在測(cè)試位置 將測(cè)試/偏差開(kāi)關(guān)打在偏差位置 偏差電位器位置不正確 重新設(shè)定 電機(jī)失速 速度反饋的極性搞錯(cuò) 可以嘗試以下方法：1。    如果可能，將位置反饋極性開(kāi)關(guān)打到另一位置。（某些驅(qū)動(dòng)器上可以)2.    如使用測(cè)速機(jī)，將驅(qū)動(dòng)器上的TACH+和TACH對(duì)調(diào)接入。3. 如使用編碼器,將驅(qū)動(dòng)器上的ENC A和ENC B對(duì)調(diào)接入。4。  如在HALL速度模式下,將驅(qū)動(dòng)器上的HALL1和HALL3對(duì)調(diào)，再將Motor-A和MotorB對(duì)調(diào)接好. 編碼器速度反饋時(shí),編碼器電源失電 檢查連接5V