關于伺服、伺服驅動器、伺服電機、伺服系統,隨便拿出去問,百分之九十九的人都是不熟悉不清楚不了解的,我想,就算是與伺服相關的工作人員,數控自動化等工控領域的技術人才,大多也覺得對伺服‘一知半解’。我接觸過很多伺服從業人員,銷售公司的業務、技術人員,數控自動化系統開發的電工、技術人員、工程師,乃至伺服品牌本身個崗位領域的人才,其中包括技術工程師。要說真的理解很深刻,還是感覺不明顯。 當然,毫無疑問,對于本崗位本工作信息乃至技術,他們都是相當專業的,比如銷售人員,對于自銷伺服類比、系列、型號,選型、乃至技術特點,沒誰比他熟悉;比如售前技術工程師,對于每款伺服的特性、參數設置特點,乃至調試經驗,尤其是資深工程師,絕對是專業專家級。 不難理解,他們技術支持工程師,每每出去,總是指不定遇到如何刁鉆,如何離奇古怪的技術問題,系統調試難題,而且,基本時間都相當緊迫(客戶大多都久攻不下、電話咨詢嘗試盡了想得到的種種方案可能)。伺服驅動器伺服系統是好的,裝上去卻不能按預計的方案工作,三百多項的伺服內部調試參數和上位機編程等等多個系統相輔相成的配合工作這,只要找不出原因結癥所在,問題就不能得到有效的解決。 期待我們這些專攻電子技術、電路特性原理,乃至修復解決伺服故障的從業人員,能夠給個深刻的解讀方案、一種思路、一個靈感,就選得相當自然,和從分需求了。 沒錯,作為維修人員,對伺服系統的硬件技術的確比較熟悉,由于這是智能系統,也往往可以根據故障特性對參數設置,有另一層面的認識和理解,這是自然的。當然,術有專攻,資深才能認知到位理解深刻,這是自然的規律。 電機就叫伺服電機,驅動器自然叫伺服驅動器,‘伺服’源自于控制,精確控制的代名詞。——很顯然,為了控制電機,精確控制電機,專門研發出“伺服”這樣的一種系統。到此,可能很多人會奇怪:控制個電機為什么要做個這么復雜的系統呢?這不得不引入電機應用、原理以及發展的一些信息了。 早期人類就設計出了如此多的電機品種和類別,各有各的特長和優點,所以存在的相當長的一段時間,不過它們的固有缺點與特性,日漸不能滿足人類的需求。 比如,所有電機的速度都不易控制,即使以控制速度見長的直流電機,要想準恒定定在某個轉速上還是很難很難的;又如,由電磁原理我們不難發現,電機線圈通常是銅等低阻抗的材質組成,那么通電瞬間電流是可以很大很大的,磁場對線圈的作用力跟這個通過的電流密切先關,只有在電機轉起來轉速恒定,感抗恒定才使得電機的通電電流恒定。 經驗表明,啟動瞬間電機的電流是電機正常工作電流的5~10倍;而且,電機在低于3倍的電流之下,啟動乏力。這是電機至今的固有特點缺點。 至此,我們也不難明白,通電中的電機一旦發生堵轉(通俗說就是掐死不動了),通電電流對其可是災難性的。同時我們也不難明白,相對于傳動系統來說,電機啟動瞬間的扭力可是具有很大破壞力的,因為跟正常工作狀態時的扭力差距太大。 如今我們日常使用的升降電梯速度可變,和上產中的自動扶梯速度可變,基本都是運用變頻技術。變頻技術就是利用逆變技術控制電機的三相供電頻率電流可變,從而達到一定程度地控制電機在某個速度下恒定的目的。技術的關鍵點在于變頻器內可編程芯片(我們俗稱CPU)內部的算法,所以變頻器本身有許多參數供用戶在特定場合應用時調節合適的算法補償。 伺服驅動器的“使能”,其實就是啟動一個設計好的三相電機動力電源的脈沖,使電機懸停在停止和轉動之間,那么這個既解決了電機啟動瞬間缺點所帶來的問題,也使得能伺服驅動器在接收到外界“電機轉動”指令使電機迅速轉動。那么,伺服內部的眾多參數,不過就是分門類別地根據伺服應用在各種各樣各式的運用場合下,配合上位機、配合機械機床、配合特定的瞬態、力度的修補調整。 文/ 工控老鬼,機器人網博客 |
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