伺服電機(jī)是對(duì)電機(jī)進(jìn)行補(bǔ)充的間接變速裝置，是指控制伺服系統(tǒng)中機(jī)械部件運(yùn)轉(zhuǎn)的發(fā)動(dòng)機(jī)。伺服電機(jī)可以將電壓信號(hào)轉(zhuǎn)換成轉(zhuǎn)矩和速度來(lái)驅(qū)動(dòng)被控對(duì)象，可以準(zhǔn)確控制速度和位置。伺服電機(jī)的轉(zhuǎn)子速度由輸入信號(hào)控制，可以快速響應(yīng)，具有機(jī)電時(shí)間常數(shù)小、啟動(dòng)電壓、線性度高等特點(diǎn)，在自動(dòng)控制系統(tǒng)中，用作執(zhí)行元件，它可以將接收到的電信號(hào)轉(zhuǎn)換成電機(jī)軸上的角位移或角速度并輸出。

直流伺服電機(jī)分為有刷電機(jī)和無(wú)刷電機(jī)：有刷電機(jī)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、成本低、調(diào)速范圍寬、起動(dòng)轉(zhuǎn)矩大、控制容易，需要維護(hù)，但維護(hù)方便(換碳刷)，因此它可用于對(duì)成本敏感的普通工業(yè)和民用場(chǎng)合。無(wú)刷電機(jī)具有產(chǎn)量大、重量輕、體積小、速度高、響應(yīng)快、慣性小、轉(zhuǎn)動(dòng)平穩(wěn)、轉(zhuǎn)矩穩(wěn)定等優(yōu)點(diǎn)，控制復(fù)雜、易于實(shí)現(xiàn)智能化，其電子換向方式靈活，可以是方波換向，也可以是正弦波換向。電機(jī)效率高、免維護(hù)、電磁輻射小、工作溫度低、使用壽命長(zhǎng)，可在各種環(huán)境下使用。DC伺服電機(jī)可用于火花機(jī)、機(jī)械手、精 密機(jī)床等，同時(shí)可配2500P/R標(biāo)準(zhǔn)編碼器和高解析的速度表，還可配減速器，為機(jī)械設(shè)備帶來(lái)可靠的精度和高扭矩。直流伺服電機(jī)調(diào)速好、單位重量體積小、輸出功率高，比交流電機(jī)大，遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過步進(jìn)電機(jī)，多級(jí)結(jié)構(gòu)的力矩波動(dòng)較小。

交流伺服電機(jī)也是無(wú)刷電機(jī)，分為同步電機(jī)和異步電機(jī)。目前運(yùn)動(dòng)控制一般采用同步電機(jī)，功率范圍大，可以實(shí)現(xiàn)很大的功率。交流伺服電機(jī)慣性大、轉(zhuǎn)速高、轉(zhuǎn)速低，隨著功率的增加迅速降低，因此適合低速穩(wěn)定運(yùn)行。交流伺服電機(jī)的定子結(jié)構(gòu)與電容分相單相異步電機(jī)的定子結(jié)構(gòu)基本相似，它的定子裝有兩個(gè)位置相差90的繞組，一個(gè)是勵(lì)磁繞組Rf，始終接交流電壓Uf;另一個(gè)是連接到控制信號(hào)電壓Uc的控制繞組L。因此，交流伺服電機(jī)也稱為雙伺服電機(jī)。交流伺服電機(jī)的轉(zhuǎn)子通常采用鼠籠式，但是為了使伺服電機(jī)具有寬調(diào)速范圍、線性機(jī)械特性、無(wú)“自轉(zhuǎn)”現(xiàn)象和快速響應(yīng)性能，它與普通電機(jī)相比應(yīng)具有轉(zhuǎn)子電阻大和轉(zhuǎn)動(dòng)慣量小兩個(gè)特點(diǎn)。

伺服電機(jī)內(nèi)部的轉(zhuǎn)子是一個(gè)磁鐵，驅(qū)動(dòng)器控制的U/V/W三相電形成一個(gè)電磁場(chǎng)，轉(zhuǎn)子在這個(gè)磁場(chǎng)的作用下旋轉(zhuǎn)。同時(shí)，電機(jī)的編碼器將信號(hào)反饋給驅(qū)動(dòng)器，驅(qū)動(dòng)器將反饋值與目標(biāo)值進(jìn)行比較，調(diào)整轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)角度，伺服電機(jī)的精度取決于編碼器的精度。

伺服電機(jī)剛買來(lái)時(shí)，為了適應(yīng)工作對(duì)象，還有自己的熟練程度，是需要進(jìn)行設(shè)置和調(diào)試都能繼續(xù)使用的，那么不懂這方面應(yīng)該怎么設(shè)置呢?下面華科星小編來(lái)分享具體的流程。

1.初始化參數(shù)。

接線前，初始化參數(shù)。在控制卡上:選擇控制方式;清除PID參數(shù);控制卡通電時(shí)，關(guān)閉默認(rèn)使能信號(hào);保存此狀態(tài)，以確?？刂瓶ㄔ俅瓮姇r(shí)處于此狀態(tài)。

在伺服電機(jī)上:設(shè)置控制模式;設(shè)置由外部控制啟用;編碼器信號(hào)輸出的傳動(dòng)比;設(shè)置控制信號(hào)和電機(jī)速度之間的比例關(guān)系。一般來(lái)說(shuō)，建議使伺服工作中的最大設(shè)計(jì)速度對(duì)應(yīng)9V的控制電壓。

2.接線。

關(guān)閉控制卡的電源，并連接控制卡和伺服系統(tǒng)之間的信號(hào)線。必須連接以下線路:控制卡的模擬輸出線、使能信號(hào)線和伺服輸出的編碼器信號(hào)線。檢查接線沒有錯(cuò)誤后，伺服電機(jī)和控制卡(和電腦)通電。此時(shí)，電機(jī)不應(yīng)移動(dòng)，在外力作用下可輕松旋轉(zhuǎn)。如果沒有，檢查啟用信號(hào)的設(shè)置和接線。用外力旋轉(zhuǎn)電機(jī)，檢查控制卡是否能正確檢測(cè)電機(jī)位置的變化，否則檢查編碼器信號(hào)的接線和設(shè)置。

3.測(cè)試方向。

對(duì)于閉環(huán)控制系統(tǒng)，如果反饋信號(hào)的方向不正確，后果將是災(zāi)難性的。通過控制卡打開伺服啟動(dòng)信號(hào)。這就是伺服應(yīng)該以較低的速度旋轉(zhuǎn)，這就是傳說(shuō)中的“零漂移”。通常，控制卡會(huì)有抑制零點(diǎn)漂移的指令或參數(shù)。使用該指令或參數(shù)，查看電機(jī)的速度和方向是否可由該指令(參數(shù))控制。如果無(wú)法控制，檢查控制模式的模擬接線和參數(shù)設(shè)置。確認(rèn)給出正數(shù)，電機(jī)正轉(zhuǎn)，編碼器計(jì)數(shù)增加;給定一個(gè)負(fù)數(shù)，電機(jī)反轉(zhuǎn)，編碼器計(jì)數(shù)減少。如果電機(jī)負(fù)載且行程受限，請(qǐng)勿使用此方法。測(cè)試時(shí)不要給太多電壓，建議在1V以下。如果方向不一致，可以修改控制卡或電機(jī)上的參數(shù)，使其一致。

4.抑制零點(diǎn)漂移。

在閉環(huán)控制過程中，零點(diǎn)漂移的存在會(huì)對(duì)控制效果產(chǎn)生一定的影響，所以最好進(jìn)行抑制。用控制卡或伺服參數(shù)抑制零點(diǎn)漂移，并仔細(xì)調(diào)整，使電機(jī)轉(zhuǎn)速趨近于零。由于零點(diǎn)漂移本身具有一定的隨機(jī)性，所以不需要要求電機(jī)轉(zhuǎn)速絕對(duì)為零。

5.建立閉環(huán)控制。

伺服使能信號(hào)再次通過控制卡釋放，較小的比例增益輸入到控制卡上。至于小一點(diǎn)的，這個(gè)只能靠感覺。如果您不放心，請(qǐng)輸入控制卡允許的最小值。打開控制卡和伺服的使能信號(hào)。此時(shí)，電機(jī)應(yīng)該已經(jīng)能夠大致按照運(yùn)動(dòng)指令動(dòng)作。

6.調(diào)整閉環(huán)參數(shù)。

微調(diào)控制參數(shù)，保證電機(jī)按照控制卡的指令運(yùn)動(dòng)是必須的工作，但這部分工作比較有經(jīng)驗(yàn)，這里只能省略。