揭示：AB電機與交流伺服系統(tǒng)的事實奧秘

    揭示：AB電機與交流伺服系統(tǒng)的事實奧秘
    AB電機是種離散運動的裝置，它和現代數字控制技術有著本質的。在目前國內的數字控制系統(tǒng)中，步進電機的應用十分廣泛。隨著全數字式交流伺服系統(tǒng)的出現，交流伺服電機也越來越多地應用于數字控制系統(tǒng)中。為了適應數字控制的發(fā)展趨勢，運動控制系統(tǒng)中大多采用步進電機或全數字式交流伺服電機作為執(zhí)行電動機。雖然兩者在控制方式上相似(脈沖串和方向信號)，但在使用和應用場合上存在著較大的差異。現就二者的使用作比較。
    AB電機精度不同，交流伺服電機的控制精度由電機軸后端的旋轉編碼器保證。以松下全數字式交流伺服電機為例，對于帶標準2500線編碼器的電機而言，由于驅動器內部采用了四倍頻技術，其脈沖當量為360°/10000=0.036°。對于帶17位編碼器的電機而言，驅動器每接收217=131072個脈沖電機轉圈，即其脈沖當量為360°/131072=9.89秒。是步距角為1.8°的步進電機的脈沖當量的1/655。
    AB電機特性不同，步進電機在低速時易出現低頻振動現象。振動頻率與負載情況和驅動器有關，般認為振動頻率為電機空載起跳頻率的半。這種由步進電機的工作原理所決定的低頻振動現象對于機器的正常運轉非常不利。當AB電機工作在低速時，般應采用阻尼技術來克服低頻振動現象，比如在電機上加阻尼器，或驅動器上采用細分技術等。
    AB電機運轉非常平穩(wěn)，即使在低速時也不會出現振動現象。交流伺服系統(tǒng)具有共振抑制功能，可涵蓋機械的剛性不足，并且系統(tǒng)內部具有頻率解析機能(FFT)，可檢測出機械的共振點，便于系統(tǒng)調整。交流伺服系統(tǒng)在許多方面都優(yōu)于AB電機。但在些要求不高的場合也經常用步進電機來做執(zhí)行電動機。所以，在控制系統(tǒng)的設計過程中要綜合考慮控制要求、成本等多方面的因素，選用適當的控制電機。
    1.AB電機設置自動加油參數(設置得小些，如5秒加次油)，觀察自動加油是否正確，如果正確，則將自動加油參數設置到實際需要的參數。
    2.設置步進驅動器的細分數，通常細分數越高，控制分辨率越高。但細分數太高則影響到zui大進給速度。般來說，對于模具機用戶可考慮脈沖當量為0.001mm/P(此時zui大進給速度為9600mm/min)或者0.0005mm/P(此時zui大進給速度為4800mm/min);對于精度要求不高的用戶，脈沖當量可設置的大些，如0.002mm/P(此時zui大進給速度為19200mm/min)或0.005mm/P(此時zui大進給速度為48000mm/min)。對于兩相步進電機，脈沖當量計算方法如下：脈沖當量=絲杠螺距÷細分數÷200。
    3.AB電機單軸加速度：用以描述單個進給軸的加減速能力，單位是毫米/秒平方。這個指標由機床的物理特性決定，如運動部分的、進給電機的扭矩、阻力、切削負載等。這個值越大，在運動過程中花在加減速過程中的時間越小，效率越高。通常，對于步進電機，該值在100 ~ 500之間，對于伺服電機系統(tǒng)，可以設置在400 ~ 1200之間。在設置過程中，開始設置小點，運行段時間，重復做各種典型運動，注意觀察，如果沒有異常情況，然后逐步增加。如果發(fā)現異常情況，則降低該值，并留50%~100%的保險余量。
    4. AB電機起跳速度：該參數對應步進電機的起跳頻率。所謂起跳頻率是步進電機不經過加速，能夠直接啟動工作的zui高頻率。合理地選取該參數能夠提高加工效率，并且能避開步進電機運動特性不好的低速段;但是如果該參數選取大了，就會造成悶車，所以定要留有余量。在電機的出廠參數中，般包含起跳頻率參數。但是在機床裝配好后，該值可能發(fā)生變化，般要下降，特別是在做帶負載運動時。所以，該設定參數是在參考電機出廠參數后，再實際測量決定。
    5.AB電機彎道加速度：用以描述多個進給軸聯動時的加減速能力，單位是毫米/秒平方。它決定了機床在做圓弧運動時的zui高速度。這個值越大，機床在做圓弧運動時的zui大允許速度越大。通常，對于步進電機系統(tǒng)組成的機床，該值在400~1000之間，對于伺服電機系統(tǒng)，可以設置在1000 ~ 5000之間。如果是重型機床，該值要小些。在設置過程中，開始設置小點，運行段時間，重復做各種典型聯動運動，注意觀察，如果沒有異常情況，然后逐步增加。如果發(fā)現異常情況，則降低該值，并留50%~100%的保險余量。通?？紤]到步進電機的驅動能力、機械裝配的摩擦、機械部件的承受能力，可以在廠商參數中修改各個軸的zui大速度，對機床用戶實際使用時的三個軸zui大速度予以限制。