日弘忠信(图)-伺服电机原理-伺服电机

伺服电机应用广泛，但经过长期运行后，会发生各种故障。及时判断故障原因，进行相应处理，是防止故障扩大，保证设备正常运行的一项重要工作。

主要的故障和分析有如下几方面：

1.电机编码器报警

2.电机断轴

3.电动机空载电流不平衡，三相相差大

4.电动机运行时响声不正常有异响

5.电动机起动困难，额定负载时，电动机转速低于额定转速较多

6.通电后电动机不能转动，但无异响，也无异味和冒烟

7.运行中电动机振动较大

8.通电后电动机不转有嗡嗡声

9.轴承过热

10.电动机过热甚至冒烟

1、初始化参数

　　在接线之前，先初始化参数。在控制卡上：选好控制方式;将PID参数清零;让控制卡上电时默认使能信号关闭;将此状态保存，确保控制卡再次上电时即为此状态。

　　在伺服电机上：设置控制方式;设置使能由外部控制;编码器信号输出的齿轮比;设置控制信号与电机转速的比例关系。一般来说，建议使伺服工作中的设计转速对应9V的控制电压。

　　2、接线

　　将控制卡断电，连接控制卡与伺服之间的信号线。以下的线是必须要接的：控制卡的模拟量输出线、使能信号线、伺服输出的编码器信号线。复查接线没有错误后，伺服电机和控制卡(以及PC)上电。此时伺服电机应该不动，而且可以用外力轻松转动，如果不是这样，检查使能信号的设置与接线。用外力转动电机，检查控制卡是否可以正确检测到电机位置的变化，否则检查编码器信号的接线和设置。

　　3、试方向

　　对于一个闭环控制系统，如果反馈信号的方向不正确，后果肯定是灾难性的。通过控制卡打开伺服的使能信号。这是伺服应该以一个较低的速度转动，这就是传说中的“零漂”。一般控制卡上都会有***零漂的指令或参数。

　　使用这个指令或参数，看伺服电机的转速和方向是否可以通过这个指令(参数)控制。如果不能控制，伺服电机的控制，检查模拟量接线及控制方式的参数设置。确认给出正数，电机正转，编码器计数增加;给出负数，电机反转转，编码器计数减小。如果电机带有负载，行程有限，不要采用这种方式。测试不要给过大的电压，建议在1V以下。如果方向不一致，可以修改控制卡或电机上的参数，使其一致。

随着中国自动化步伐的加快，伺服电机价格，未来中国将成为超级机器人大国，工业机器人需求量大大增长。然而，在中国工业机器市场，目前85%的伺服电机是外资品牌，而本土企业，大多数仍处于研制试验阶段，几乎没有工业化的工业机器人伺服电机。

伺服电机一般安装在机器人的“关节”处，机器人的关节驱动离不开伺服系统，关节越多，机器人的柔性和精准度越高，所要使用的伺服电机的数量就越多。

机器人对关节驱动电机的要求非常严格，因而对电动伺服驱动系的要求也很严格，主要有以下几个方面：

1、快速响应性，电伺服系统的灵敏性愈高，快速响应性能愈好;

2、起动转矩惯量比大，在驱动负载的情况下，要求机器人的伺服电机的起动转钜大，转动惯量小;

3、控制特性的连续性和直线性，随着控制信号的变化，伺服电机，电机的转速能连续变化，有时还需转速与控制信号成正比或近似成正比，调速范围宽，能使用1：1000～10000的调速范围;

4、体积小、质量小、轴向尺寸短，以配合机器人的体形;

5、能经受得起苛刻的运行条件，可进行十分频繁的正反向和加减速运行。

另外，由于国产伺服电机有待升级，导致国产机器人发展困难。国产伺服电机目前的现状是，小的不小，大的不大!这个怎么理解呢?小功率伺服电机，小型化不行，普遍偏长，比如轻载机器人常用的200W和400W伺服电机，目前松下的A6等电机短小精致。