工控自動(dòng)化領(lǐng)域,伺服電機(jī)是繞不開(kāi)的一個(gè)產(chǎn)品。
在這個(gè)行業(yè),要求每一個(gè)工程師必須了解伺服的基本使用方法。
今天我們就來(lái)聊聊伺服電機(jī)如何接線?
伺服這個(gè)詞語(yǔ)來(lái)自于Servus(英語(yǔ)為Slave:奴隸),所謂的伺服電機(jī)系統(tǒng),其實(shí)就是一個(gè)可以被實(shí)時(shí)控制的電機(jī):你讓它走1mm,它就走1mm;讓它走到什么位置就什么位置,讓它先快后慢,就先快后慢。
1、速度模式,例如需要快速的加減速。這種應(yīng)用最典型的一種就是,舞臺(tái)上面吊起來(lái)的燈光球,就是快速的加減速。
2、力矩模式(也被稱為轉(zhuǎn)矩模式),這就是恒定的輸出力,力矩不變,例如:線切割機(jī),金剛石切割機(jī)。機(jī)床上面的主軸,進(jìn)給軸都是伺服電機(jī),主要也是這個(gè)功能。(當(dāng)然還搭配其他的兩個(gè)功能)
3、位置模式。也就是可以精確的控制位置,所謂的控制位置,其實(shí)就是控制伺服電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)的角度。一個(gè)電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)多少度,是依靠的編碼器來(lái)計(jì)數(shù)的。
編碼器
兩種類型編碼器
這三種模式在使用中,并不是獨(dú)立分開(kāi)的,但經(jīng)常的狀態(tài)是以一種主要的功能突出出來(lái)。
伺服驅(qū)動(dòng)器,伺服電機(jī)
(1)伺服驅(qū)動(dòng)器,也叫做伺服放大器。從上位機(jī),PLC,或者是運(yùn)動(dòng)控制器發(fā)過(guò)來(lái)的位置指令,給到了驅(qū)動(dòng)器,驅(qū)動(dòng)器會(huì)將數(shù)值信號(hào),或者是模擬量信號(hào),轉(zhuǎn)化為速度,然后轉(zhuǎn)化為電流的大小,控制電機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)。
畢竟電機(jī)只能識(shí)別電流,其他啥信號(hào)也識(shí)別不了。
驅(qū)動(dòng)器工作原理
(2)伺服電機(jī):伺服電機(jī)其實(shí)就是一個(gè)普通的電機(jī)+編碼器+電磁抱閘(有不帶抱閘的電機(jī))。
所謂的伺服的抱閘,其實(shí)就是一個(gè)電磁開(kāi)關(guān),斷電后,抱閘自動(dòng)吸住定子,讓定子轉(zhuǎn)動(dòng)不了。這種應(yīng)用在起重機(jī)上面,那都是必備的存在。包括沖壓機(jī),各類機(jī)床上面,都一定是要抱閘的。也就是斷電必須能夠停下來(lái)。(這也就是急停狀態(tài)下,快速的保護(hù)功能)
介紹完這些功能,不少人應(yīng)該有一些理解伺服電機(jī)的應(yīng)用,以及整體結(jié)構(gòu)。
整個(gè)伺服系統(tǒng)的出現(xiàn),一定是:伺服驅(qū)動(dòng)+電機(jī)一起出現(xiàn)。現(xiàn)在有的方案有1拖1,也就是一個(gè)驅(qū)動(dòng)帶一個(gè)電機(jī),1拖2就是一個(gè)驅(qū)動(dòng)帶兩個(gè)電機(jī),1拖3,1拖6(主要應(yīng)用在工業(yè)機(jī)器人上面)。
我們就用最常用的一拖一的接線來(lái)說(shuō)。
上位機(jī)-運(yùn)動(dòng)控制-驅(qū)動(dòng)器-電機(jī)(TRIO伺服)
在實(shí)際點(diǎn)的伺服應(yīng)用中,所有的企業(yè),多會(huì)有伺服產(chǎn)品的說(shuō)明手冊(cè)。手冊(cè)中,一定會(huì)有伺服的接線方式。
因?yàn)槊恳患宜欧慕涌诙悸杂胁煌?,尤其是涉及到一拖多的是伺服?qū)動(dòng),更不容易區(qū)分。并且伺服的接線,一旦有錯(cuò)誤,伺服要不報(bào)警,要不就不工作,甚至可能會(huì)出現(xiàn)伺服驅(qū)動(dòng)燒壞的現(xiàn)象。
驅(qū)動(dòng)可是伺服中最貴的存在,換驅(qū)動(dòng)是要花費(fèi)不少錢的。
一套安川的400w總線電機(jī),售價(jià)1800元。(2020年價(jià)格)
因?yàn)樯婕暗綄?shí)際的驅(qū)動(dòng)接線,必然要拿一個(gè)產(chǎn)品作為舉例。以ESTUN的SUMMA驅(qū)動(dòng)為例。
(1)注意事項(xiàng):驅(qū)動(dòng)的接線一定要注意,伺服電機(jī)功率的問(wèn)題。
功率越大,電流越大,同時(shí)要求的電源線最好要粗一些。50W和3KW的電源線路肯定是不一樣的。驅(qū)動(dòng)器要接地線,一定要接地線。
(2)如果驅(qū)動(dòng)器不是書(shū)本式安裝的,一定要間隔10mm左右間隔安裝,不能緊貼安裝,上下間隔30mm以上。
(3)先確定輸入電壓:伺服驅(qū)動(dòng)器的輸入電源有單相AC100V, 單相AC200V, 單相/ 三相AC200V, 三相AC200V。
輸入電壓為AC400v,3相
(4)三相交流的接電方式。
不少伺服驅(qū)動(dòng)既可以接三相電,也可以是230v一下的市電(也就是家用這種的電)。常見(jiàn)的國(guó)內(nèi)的伺服有100v,220v,380v,400v等幾種類型的電壓形式。(還有比較特殊的,例如沖壓機(jī)的大電機(jī),要是能用到專用電,可以做到1000v以上的電壓,可以讓設(shè)備電流降低一些。這個(gè)就不細(xì)說(shuō)了)
驅(qū)動(dòng)器電源線接線原理
從空氣開(kāi)關(guān)下來(lái),到驅(qū)動(dòng)器其實(shí)有兩路電:一路是主電源,一路是控制電。
驅(qū)動(dòng)器實(shí)物接線(歐姆龍伺服)
端正上面的接線一定要壓實(shí)。
端子接線方式
(5)AC單向電接入
同AC三項(xiàng)類似
以目前精細(xì)化的端子排插,基本上不再需要我們直接進(jìn)行接線了。
(6)直流電接入
DC直流電接入
直流電接入,只是在主電源,和控制電源部分加了一個(gè)24V,或者是48V的交流——直流,供電電源。
(7)驅(qū)動(dòng)器和電機(jī)的連接
驅(qū)動(dòng)器與電機(jī)連接
電機(jī)有兩根線,一根動(dòng)力線,一根控制線,控制線會(huì)伸出兩個(gè)口,一個(gè)是接編碼器(一般比較?。粋€(gè)是接信號(hào)輸出的口(有U/V/W三個(gè)指示),這個(gè)不能接錯(cuò)。目前來(lái)說(shuō)的設(shè)計(jì),已經(jīng)規(guī)避了接錯(cuò)的防線?;旧隙际欠庋b好的伺服接線。
原廠配的伺服線一般都不會(huì)超過(guò)5m。超過(guò)5M估計(jì)就要加錢了。
在一些比較特殊的場(chǎng)合,5M距離可以滿足90%左右的應(yīng)用場(chǎng)景,但是有部分三坐標(biāo),或者大結(jié)構(gòu)的三次元5M的伺服線纜是不夠的。
電機(jī)的動(dòng)力線,就是連接電源的,動(dòng)力線和控制線纜一般不放在
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