伺服电机UVW加装磁环可以加装抱闸吗

来源：蜘蛛抓取(WebSpider) 时间：2020-07-21 02:20 标签： 伺服电机UVW加装磁环

   我们有必要先了解此讨论的前提：编码器初始安装相位正确伺服驱动器将全然“採信”电机编码器的初始安装相位所表征的电机电角度相位，无需在伺服电机UVW加装磁环 嘚UVW动力线接线连接后进行额外的电角度初始相位的调整或辨识这一点也是眼下绝大多数成套供应的泛用伺服系统的实际处理方式。

   电机嘚UVW三相动力线与驱动器的UVW三相接线端子之间可能的连接关系共同拥有六种以驱动器接线端的 UVW顺序为正确接入相序。则电机动力线接入驱動器端子后包含一一相应的“正常接入相序”电机UVW对驱动器UVW在内。依据排列组合共同拥有6种可能的 接入顺序，分别为电机的UVWUWV，VWUVUW，WUVWVU动力线对驱动器的UVW端子，因此驱动器的U、V、W端子有可能分别被接入了电机 的U或V或W相动力线因为电机的动力线上的反电势相位代表了电機的实际电角度，而驱动器的UVW端子的输出电压电流波形间的相位取决于电机编码器相位所 表示的确定相序的电角度因而。在电机动力线嘚UVW相与驱动器的UVW端子之间的相应关系不同一时候就会出现驱动电压电流波形相位与电机反电势相位之间的 偏差，有关偏差例如以下：      以電机动力线相序UVW对驱动器UVW接线端一一相应“正常接入”的相序为參考相序依照三相交流电的一般 相位关系，U率先V120度V率先W120度。即U率先W240度则有：

U－W－V相序。U正确W、V互反。

电角度偏移量为180度电角度增量为 -Δθ，兴许电角度可表示为：180 - Δθ。 在α-β坐标中起始电流矢量角从90度反向递减，在d-q坐标系中的电流矢量角由90方向2倍递减起始方 向偏离原正交方向（270度）180度正交于d轴，并逐步该偏离正交方向趋向d轴方向（0度）

因为电机电角度增量方向与驱动矢量方向逆转，因而Iq分量是cos(180-2Δθ)的函数。90方向的起始相位恰好反向Iq分量反转180度。在电流环下電机瞬间反转，随着电机的转动Iq分量迅速 出现零值，并终于锁死于该点

速度环执行模式下。相同会瞬动后锁死   
V－W－U相序。电机与驱動器的各相顺序错位 
电角度偏移量为+120度。电角度增量为 +Δθ，兴许电角度可表示为：120 + Δθ。

在α-β坐标中起始电流矢量角从30度正向递增在d-q坐标系中电流矢量角始终指向30方向，偏离原正交 方向（270度方向）+120度 
因为电机电角度增量方向与驱动的一致。Iq分量为cos(120)＝-0.5符号反转，茬电流环下电机 反转，力矩有所减小速度环执行模式下。速度正反馈飞车

V－U－W相序，UV相反，W不变或者与V－W－U相序相比，V固定U，W互反 
电角度偏移量为-60度。电角度增量为 -Δθ，兴许电角度可表示为：-60 - Δθ。

在α-β坐标中起始电流矢量角从210度反向递减在d-q坐标系中電流矢量角由210方向2倍递减，起始 方向偏离原正交方向（270度）-60度并趋于指向直轴方向（180度）。 
电机电角度增量方向与驱动矢量方向逆转Iq汾量是cos(-60-2Δθ)的函数，起始相位未反向，Iq分量符号为正，在电流环下电机短时正转，但随着电机的转动Iq分量迅速出现零值，并最 终锁死於该点速度环执行模式下，相同会瞬动后锁死   
W－U－V相序，电机与驱动器的各相再度顺序错位

电角度偏移量为-120度，电角度增量为 +Δθ。兴许电角度可表示为：-120 + Δθ。 在α-β坐标中起始电流矢量角从150度正向递增在d-q坐标系中的电流矢量角始终指向150方向。偏离 原正交方向（270喥）-120度 
电机电角度增量方向与驱动矢量一致，Iq分量为cos(-120)＝-0.5符号反转，在电流环下电机 反转，力矩有所减小

速度环执行模式下，速度囸反馈飞车  
电角度偏移量为+60度，电角度增量为 -Δθ，兴许电角度可表示为：60 - Δθ。

在α-β坐标中起始电流矢量角从330度反向递减在d-q坐标系中的电流矢量角由330方向2倍递减，偏 离原正交方向（270度）+60度并趋于越过正交方位指向直轴方向（180度）。

电机电角度增量方向与驱动矢量方向逆转Iq分量是cos(60-2Δθ) 的函数，起始相位不反向Iq分量符号为正，在电流环下电机短时正转，但随着电机的转动Iq分量迅速出现零值，並终于锁死于该点

速度环执行模式下， 相同会瞬动后锁死

【电流环下实验验证 2009年1月5日】 UVW正常接入相序。伺服系统工作正常 UWV相序，电機瞬动后锁死

VWU相序，电机反转力矩减少。 VUW相序电机瞬动后锁死。 WUV相序电机反转，力矩减少

【速度环下实验验证 2009年1月7日】  UVW正常接叺相序，伺服速度闭环工作正常

VWU 相序。速度正反馈飞车速度失去控制。

WUV相序速度正反馈飞车，速度失去控制  WVU相 序，电机瞬动后锁迉    
以上电流环和速度环下的实验是借助项目进程专门设计完毕的。实验中不管是不管是持续正反馈还是电机瞬动或稍动后锁死，电机嘚驱动电流都明显增大 为保证实验现象的可观察性，实验中特意解除了过速保护、正反馈保护等一系列保护措施放宽了电流限制阈值。并採取了必要的减额措施以免电流激增，超过最 大值或者出现过流或过载故障而导致不必要的故障停机。 

实验中UWV、VUW和WVU等3种相序与正瑺相序UVW没有直接的轮换关系而是进行了对应的相位间两两互换，从而导致电机的实际执行电角度与驱 动矢量的电角度增长方向互反且呈加倍递减状态，永磁交流伺服电机UVW加装磁环不管是在电流环还是速度环模式下都呈瞬动后锁死状态。这一点与传统的感应电机拖动或異 步变频器通过三相接线顺序的两两互换就能够改变电机执行方向的做法显然是大相径庭因而在这个问题，绝不能以感应电机拖动和变頻器的使用经验来等同看待   


初步的实验表明：UWV、VUW和WVU等3种相序下的起始瞬动方向取决于电机电角度的实际位置和指令方向，在指令方向不變的前提下瞬动方向更趋 向与就近转向锁死点；指令方向改变后。则会反向趋近就近的锁死点

关于这一点，实验尚做得不够仔细和全媔特此声明！

不管是计入 持续正反馈还是电机稍动后锁死。电机的驱动电流都会非常快达到最大直至出现过流或过载故障。測的停机   【后记】 
拿变频器或工频驱动的拖动电机的相序与转动方向的概念来套伺服系统，显然是有问题的只是国内的伺服系统应用面尚小，業内的认识水平也自然不够高 相同的相序关系放在伺服驱动和拖动电机上，效果必定不同在此举2个小样例：   
U－V－W相序和U－W－V相序相比，就是不动一相而改变其他两相的接线顺序：用在拖移动电机，它将改变马达的旋转方向这是逻辑上的电中继 经典 - 改变的方法来；并茬伺服系统中使用的，电机不反转但一时后锁定。   
U－V－W相序V－W－U布线是连续的旋转：用于驱动电机。改变气隙的旋转磁场的方向因洏电动机的旋转的效果是没有区别的。并在伺服系统中使用的单独电机 五月杯垫

(1)在速度控制和力矩控1653制的场合要求不是很高的一般用变频器也有在上位加位置反馈信号构成闭环用变频进行位置控制的，精度和响应都不高现有些变频也接受脉冲序列信号控制速度的，但好象不能直接控制位置　　　

　 (2)在有严格位置控制要求的场合中只能用伺服来实现，还有就是伺服的响应速度远遠大于变频有些对速度的精度和响应要求高的场合也用伺服控制，能用变频控制的运动的场合几乎都能用伺服取代

光变频器是不行的，如果是变频器+PG卡是可以实现的，不过就不能充分发挥伺服电机UVW加装磁环的功能了，而且控制的精度也没有伺服驱动器高。

本回答甴上海同毅自动化技术有限公司提供


你可以通过变频器的模拟量输出端来给伺服驱动器提供模拟量信号来控制


的一个必须的内部环节伺垺驱

动器中同样存在变频（要进行无级调速）。但伺服将电流环速度环或者位置环都闭合进行控制这是很大的区别。除此外伺服电机UVW加装磁环的构造与普通电机是有区别的，要满足快速响应和准确定位现在市面上流通的交流伺服电机UVW加装磁环多为永磁同步交流伺服，泹这种电机受工艺限制很难做到很大的功率，十几KW以上的同步伺服价格及其昂贵这样在现场应用允许的情况下多采用交流异步伺服，這时很多驱动器就是高端变频器带编码器反馈闭环控制。所谓伺服就是要满足准确、精确、快速定位只要满足就不存在伺服变频之争。

交流伺服的技术本身就是借鉴并应用了变频的技术在直流电机的伺服控制的基础上通过变频的PWM方式模仿直流电机的控制方式来实现的，也就是说交流伺服电机UVW加装磁环必然有变频的这一环节：变频就是将工频的50、60HZ的交流电先整流成直流电然后通过可控制门极的各类晶體管（IGBT，IGCT等）通过载波频率和PWM调节逆变为频率可调的波形类似于正余弦的脉动电由于频率可调，所以交流电机的速度就可调了（n=60f/p

简单的變频器只能调节交流电机的速度这时可以开环也可以闭环要视控制方式和变频器而定，这就是传统意义上的V/F控制方式现在很多的变频巳经通过数学模型的建立，将交流电机的定子磁场UVW3相转化为可以控制电机转速和转矩的两个电流的分量现在大多数能进行力矩控制的著洺品牌的变频器都是采用这样方式控制力矩，UVW每相的输出要加霍尔效应的电流检测装置采样反馈后构成闭环负反馈的电流环的PID调节；ABB的變频又提出和这样方式不同的直接转矩控制技术，具体请查阅有关资料这样可以既控制电机的速度也可控制电机的力矩，而且速度的控淛精度优于v/f控制编码器反馈也可加可不加，加的时候控制精度和响应特性要好很多

驱动器方面：伺服驱动器在发展了变频技术的前提丅，在驱动器内部的电流环速度环和位置环（变频器没有该环）都进行了比一般变频更精确的控制技术和算法运算，在功能上也比传统嘚变频强大很多主要的一点可以进行精确的位置控制。通过上位控制器发送的脉冲序列来控制速度和位置（当然也有些伺服内部集成了控制单元或通过总线通讯的方式直接将位置和速度等参数设定在驱动器里）驱动器内部的算法和更快更精确的计算以及性能更优良的电孓器件使之更优越于变频器。

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我现在用的伺服主要是三菱和松丅系列控制电机抱闸松开的方式主要是①伺服驱动器之间控制，伺服开启后松开抱闸；②由PLC控制PLC收到伺服驱动器的准备好信号后，松開抱闸想请教一下大家，你们控制伺服抱闸的方式以及各种方式的优劣分析。

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