DC無刷電機(jī)系列控制疑難雜癥處理（一）

欲以電流值的大小來判斷目前電機(jī)的負(fù)載狀況是否有過載的跡象，該如何測量?

將電源線的其中一條拔起后，將****（請先調(diào)**安培檔）的一端接**驅(qū)動(dòng)**的電源CONNECTOR其中一接腳，另一端則接**電源插座的另一接腳（如下圖四），如此即可測量出在現(xiàn)階段的負(fù)載下所必須耗費(fèi)的電流值，之后再依此電流值來對(duì)照電機(jī)的電流/扭力對(duì)照表，如此即可得知目前的負(fù)載狀況是正�；蚴� 否有過載的情形發(fā)生。

1、如何正確選擇伺服電機(jī)和步進(jìn)電機(jī)？

主要視具體應(yīng)用情況而定，簡單地說要確定：負(fù)載的性質(zhì)（如水平還是垂直負(fù)載等），轉(zhuǎn)矩、慣量、轉(zhuǎn)速、精度、加減速等要求，上位控制要求（如對(duì)端口界面和通訊方面的要求），主要控制方式是位置、轉(zhuǎn)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(jù)此以確定電機(jī)和配用驅(qū)動(dòng)器或控制器的型號(hào)。

2、選擇步進(jìn)電機(jī)還是伺服電機(jī)系統(tǒng)？

其實(shí)，選擇什么樣的電機(jī)應(yīng)根據(jù)具體應(yīng)用情況而定，各有其特點(diǎn)。請見下表，自然明白。

3、如何配用步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器？

根據(jù)電機(jī)的電流，配用大于或等于此電流的驅(qū)動(dòng)器。如果需要低振動(dòng)或高精度時(shí)，可配用細(xì)分型驅(qū)動(dòng)器。對(duì)于大轉(zhuǎn)矩電機(jī)，盡可能用高電壓型驅(qū)動(dòng)器，以獲得良好的高速性能。
 
4、2相和5相步進(jìn)電機(jī)有何區(qū)別，如何選擇？

2相電機(jī)成本低，但在低速時(shí)的震動(dòng)較大，高速時(shí)的力矩下降快。5相電機(jī)則振動(dòng)較小，高速性能好，比2相電機(jī)的速度高30~50%，可在部分場合取代伺服電機(jī)。

5、何時(shí)選用直流伺服系統(tǒng)，它和交流伺服有何區(qū)別？

直流伺服電機(jī)分為有刷和無刷電機(jī)。

有刷電機(jī)成本低，結(jié)構(gòu)簡單，啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩大，調(diào)速范圍寬，控制容易，需要維護(hù)，但維護(hù)方便（換碳刷），產(chǎn)生電磁干擾，對(duì)環(huán)境有要求。因此它可以用于對(duì)成本敏感的普通工業(yè)和民用場合。

無刷電機(jī)體積小，重量輕，出力大，響應(yīng)快，速度高，慣量小，轉(zhuǎn)動(dòng)平滑，力矩穩(wěn)定�？刂茝�(fù)雜，容易實(shí)現(xiàn)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(jī)免維護(hù)，效率很高，運(yùn)行溫度低，電磁輻射很小，長壽命，可用于各種環(huán)境。

交流伺服電機(jī)也是無刷電機(jī)，分為同步和異步電機(jī)，目前運(yùn)動(dòng)控制中一般都用同步電機(jī)，它的功率范圍大，可以做到很大的功率。大慣量，**高轉(zhuǎn)動(dòng)速度低，且隨著功率增大而快速降低。因而適合做低速平穩(wěn)運(yùn)行的應(yīng)用。

6、使用電機(jī)時(shí)要注意的問題？

上電運(yùn)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(qū)動(dòng)模塊的損壞）；對(duì)于直流輸入的+/-**性一定不能接錯(cuò)，驅(qū)動(dòng)控制器上的電機(jī)型號(hào)或電流設(shè)定值是否合適（開始時(shí)不要太大）；
• 2）控制信號(hào)線接牢靠，工業(yè)現(xiàn)場**好要考慮屏蔽問題（如采用雙絞線）；
• 3）不要開始時(shí)就把需要接的線全接上，只連成**基本的系統(tǒng)，運(yùn)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(yùn)行的半小時(shí)內(nèi)要密切觀察電機(jī)的狀態(tài)，如運(yùn)動(dòng)是否正常，聲音和溫升情況，發(fā)現(xiàn)問題立即停機(jī)調(diào)整。

7、步進(jìn)電機(jī)啟動(dòng)運(yùn)行時(shí)，有時(shí)動(dòng)一下就不動(dòng)了或原地來回動(dòng)，運(yùn)行時(shí)有時(shí)還會(huì)失步，是什么問題？

一般要考慮以下方面作檢查：

• 1）電機(jī)力矩是否足夠大，能否帶動(dòng)負(fù)載，因此我們一般推薦用戶選型時(shí)要選用力矩比實(shí)際需要大50%~100%的電機(jī)，因?yàn)椴竭M(jìn)電機(jī)不能過負(fù)載運(yùn)行，哪怕是瞬間，都會(huì)造成失步，嚴(yán)重時(shí)停轉(zhuǎn)或不規(guī)則原地反復(fù)動(dòng)。
• 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(wěn)定導(dǎo)通，輸入的頻率是否過高，導(dǎo)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(qū)動(dòng)器。
• 3）啟動(dòng)頻率是否太高，在啟動(dòng)程序上是否設(shè)置了加速過程，**好從電機(jī)規(guī)定的啟動(dòng)頻率內(nèi)開始加速到設(shè)定頻率，哪怕加速時(shí)間很短，否則可能就不穩(wěn)定，甚**處于惰態(tài)。
• 4）電機(jī)未固定好時(shí)，有時(shí)會(huì)出現(xiàn)此狀況，則屬于正常。因?yàn)�，�?shí)際上此時(shí)造成了電機(jī)的強(qiáng)烈共振而導(dǎo)致進(jìn)入失步狀態(tài)。電機(jī)必須固定好。
• 5）對(duì)于5相電機(jī)來說，相位接錯(cuò)，電機(jī)也不能工作。

8、 我想通過通訊方式直接控制伺服電機(jī)，可以嗎？
 
可以的，也比較方便，只是速度問題，用于對(duì)響應(yīng)速度要求不太高的應(yīng)用。如果要求快速的響應(yīng)控制參數(shù)，**好用伺服運(yùn)動(dòng)控制卡，一般它上面有DSP和高速度的邏輯處理電路，以實(shí)現(xiàn)高速高精度的運(yùn)動(dòng)控制。如S加速、多軸插補(bǔ)等。

9、 用開關(guān)電源給步進(jìn)和直流電機(jī)系統(tǒng)供電好不好？

一般**好不要，特別是大力矩電機(jī)，除非選用比需要的功率大一倍以上的開關(guān)電源。因?yàn)�，電機(jī)工作時(shí)是大電感型負(fù)載，會(huì)對(duì)電源端形成瞬間的高壓。而開關(guān)電源的過載性能不好，會(huì)保護(hù)關(guān)斷，且其精密的穩(wěn)壓性能又不需要，有時(shí)可能造成開關(guān)電源和驅(qū)動(dòng)器的損壞�？梢杂贸Ｒ�(guī)的環(huán)形或R型變壓器變壓的直流電源。

10、我想用±10V或4~20mA的直流電壓來控制步進(jìn)電機(jī)，可以嗎？

可以，但需要另外的轉(zhuǎn)換模塊。