工業機器人電動伺服系統的一般結構為三個閉環控制，即電流環、速度環和位置環。一般情況下，對于交流伺服驅動器，可通過對其內部功能參數進行人工設定而實現位置控制、速度控制、轉矩控制等多種功能。 工業機器人有4大組成部分，分別為本體、伺服、減速器和控制器。 工業機器人電動伺服系統的一般結構為三個閉環控制，即電流環、速度環和位置環。一般情況下，對于交流伺服驅動器，可通過對其內部功能參數進行人工設定而實現位置控制、速度控制、轉矩控制等多種功能。 那么關于伺服電機有哪些需要知道的呢？ 1.如何正確選擇伺服電機和步進電機？ 答：主要視具體應用情況而定，簡單地說要確定：負載的性質（如水平還是垂直負載等），轉矩、慣量、轉速、精度、加減速等要求，上位控制要求（如對端口界面和通訊方面的要求），主要控制方式是位置、轉矩還是速度方式。供電電源是直流還是交流電源，或電池供電，電壓范圍。據此以確定電機和配用驅動器或控制器的型號。 2.選擇步進電機還是伺服電機系統？ 答：其實，選擇什么樣的電機應根據具體應用情況而定，各有其特點。 3.如何配用步進電機驅動器？ 答：根據電機的電流，配用大于或等于此電流的驅動器。如果需要低振動或高精度時，可配用細分型驅動器。對于大轉矩電機，盡可能用高電壓型驅動器，以獲得良好的高速性能。 4.2 相和5 相步進電機有何區別，如何選擇？ 答：2 相電機成本低，但在低速時的震動較大，高速時的力矩下降快。 5 相電機則振動較小，高速性能好，比 2 相電機的速度高30~50% ，可在部分場合取代伺服電機。 5.何時選用直流伺服系統，它和交流伺服有何區別？ 答：直流伺服電機分為有刷和無刷電機。 有刷電機成本低，結構簡單，啟動轉矩大，調速范圍寬，控制容易，需要維護，但維護方便（換碳刷），產生電磁干擾，對環境有要求。因此它可以用于對成本敏感的普通工業和民用場合。 無刷電機體積小，重量輕，出力大，響應快，速度高，慣量小，轉動平滑，力矩穩定。控制復雜，容易實現智能化，其電子換相方式靈活，可以方波換相或正弦波換相。電機免維護，效率很高，運行溫度低，電磁輻射很小，長壽命，可用于各種環境。 交流伺服電機也是無刷電機，分為同步和異步電機，目前運動控制中一般都用同步電機，它的功率范圍大，可以做到很大的功率。大慣量，最高轉動速度低，且隨著功率增大而快速降低。因而適合做低速平穩運行的應用。 6.使用電機時要注意的問題？ 答：上電運行前要作如下檢查： 1） 電源電壓是否合適（過壓很可能造成驅動模塊的損壞）；對于直流輸入的 +/- 極性一定不能接錯，驅動控制器上的電機型號或電流設定值是否合適（開始時不要太大）； 2） 控制信號線接牢靠，工業現場最好要考慮屏蔽問題（如采用雙絞線）； 3） 不要開始時就把需要接的線全接上，只連成最基本的系統，運行良好后，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） 開始運行的半小時內要密切觀察電機的狀態，如運動是否正常，聲音和溫升情況，發現問題立即停機調整。 7.步進電機啟動運行時，有時動一下就不動了或原地來回動，運行時有時還會失步，是什么問題？ 一般要考慮以下方面作檢查： 1） 電機力矩是否足夠大，能否帶動負載，因此我們一般推薦用戶選型時要選用力矩比實際需要大 50%~100% 的電機，因為步進電機不能過負載運行，哪怕是瞬間，都會造成失步，嚴重時停轉或不規則原地反復動。 2） 上位控制器來的輸入走步脈沖的電流是否夠大（一般要 >10mA ），以使光耦穩定導通，輸入的頻率是否過高，導致接收不到，如果上位控制器的輸出電路是CMOS 電路，則也要選用 CMOS 輸入型的驅動器。 3） 啟動頻率是否太高，在啟動程序上是否設置了加速過程，最好從電機規定的啟動頻率內開始加速到設定頻率，哪怕加速時間很短，否則可能就不穩定，甚至處于惰態。 4） 電機未固定好時，有時會出現此狀況，則屬于正常。因為，實際上此時造成了電機的強烈共振而導致進入失步狀態。電機必須固定好。 5） 對于 5 相電機來說，相位接錯，電機也不能工作。 8.我想通過通訊方式直接控制伺??電機，可以嗎？ 可以的，也比較方便，只是速度問題，用于對響應速度要求不太高的應用。如果要求快速的響應控制參數，最好用伺服運動控制卡，一般它上面有DSP 和高速度的邏輯處理電路，以實現高速高精度的運動控制。如 S 加速、多軸插補等。 9.用開關電源給步進和直流電機系統供電好不好？ 一般最好不要，特別是大力矩電機，除非選用比需要的功率大一倍以上的開關電源。因為，電機工作時是大電感型負載，會對電源端形成瞬間的高壓。而開關電源的過載性能不好，會保護關斷，且其精密的穩壓性能又不需要，有時可能造成開關電源和驅動器的損壞。可以用常規的環形或R 型變壓器變壓的直流電源。 10.想用±10V或4~20mA的直流電壓來控制步進電機，可以嗎？ 可以，但需要另外的轉換模塊。 11.有一個的伺服電機帶編碼器反饋，可否用只帶測速機口的伺服驅動器控制？ 可以，需要配一個編碼器轉測速機信號模塊。 12.伺服電機的碼盤部分可以拆開嗎？ 禁止拆開，因為碼盤內的石英片很容易破裂，且進入灰塵后，壽命和精度都將無法保證，需要專業人員檢修。 13.步進和伺服電機可以拆開檢修或改裝嗎？ 不要，最好讓廠家去做，拆開后沒有專業設備很難安裝回原樣，電機的轉定子間的間隙無法保證。磁鋼材料的性能被破壞，甚至造成失磁，電機力矩大大下降。 14.伺服控制器能夠感知外部負載的變化嗎？ 如遇到設定阻力時停止、返回或保持一定的推力跟進。 15.可以將國產的驅動器或電機和國外優質的電機或驅動器配用嗎？ 原則上是可以的，但要搞清楚電機的技術參數后才能配用，否則會大大降低應有的效果，甚至影響長期運行和壽命。最好向供應商咨詢后再決定。 16.使用大于額定電壓值的直流電源電壓驅動電機安全嗎？ 正常來說這不是問題，只要電機在所設定的速度和電流極限值內運行。因為電機速度與電機線電壓成正比，因此選擇某種電源電壓不會引起過速，但可能發生驅動器等故障。 此外，必須保證電機符合驅動器的最小電感系數要求，而且還要確保所設定的電流極限值小于或等于電機的額定電流。