伺服電機(jī)應(yīng)用技術(shù)

前言

　　本書編寫的目的，是希望讀者能通過本書的學(xué)習(xí)進(jìn)入伺服電機(jī)應(yīng)用的相關(guān)領(lǐng)域。因此，內(nèi)容僅涉及用戶應(yīng)用部分，對于較專業(yè)的電機(jī)及控制器設(shè)計與制造技術(shù)、理論問題，不在本書討論范圍之內(nèi)。當(dāng)然，如果要設(shè)計、制造伺服電機(jī)相關(guān)系統(tǒng)，對應(yīng)用也必須有所了解。因此本書適合在校學(xué)生學(xué)習(xí)，也適合在職的工程人員進(jìn)修、自學(xué)?！　【幣艃?nèi)容方面，通用伺服電機(jī)系統(tǒng)按體系結(jié)構(gòu)分章說明，依序了解各章節(jié)后，即可組織成一組通用伺服電機(jī)系統(tǒng)。為使初學(xué)者易于學(xué)習(xí)，控制器部分從較基礎(chǔ)的控制模塊講起，介紹必要的基礎(chǔ)知識，再介紹復(fù)雜功能的控制模塊，讓讀者以后面對其他型號控制器也能快速人手。讀者通過對本書的學(xué)習(xí)后，應(yīng)對伺服電機(jī)的應(yīng)用有所了解。　　本書首先介紹伺服驅(qū)動器的工作概要，讓讀者知道需要調(diào)整的必要參數(shù)，以及調(diào)整后的效果。其次介紹驅(qū)動器與控制器人工接線方法，讓讀者具備信號連接及調(diào)試能力。再介紹伺服控制器的基本功能及參數(shù)設(shè)置，使讀者能應(yīng)用伺服電機(jī)基本控制功能。最后介紹如何依據(jù)機(jī)構(gòu)負(fù)載特性，計算并選用伺服電機(jī)及步進(jìn)電機(jī)?！　”緯饕榻B伺服電機(jī)的基本應(yīng)用，以后如有機(jī)會可再向讀者介紹PLC控制程序設(shè)計的個人經(jīng)驗，并將設(shè)備控制與伺服控制一體化設(shè)計，希望能提供給讀者新的思路。　　筆者僅將過去的工作經(jīng)驗及從事自動化教育的心得整理成冊，供有心學(xué)習(xí)伺服電機(jī)應(yīng)用技術(shù)者參考，希望能事半功倍，從節(jié)省讀者自我摸索的時間，快速進(jìn)入相關(guān)應(yīng)用領(lǐng)域。　　筆者才疏學(xué)淺，書中難免有誤謬之處，各位學(xué)界、業(yè)界同仁敬請不吝賜教、指正。

內(nèi)容概要

本書系統(tǒng)地講解了伺服電機(jī)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)、原理、選型、硬件連接、控制程序編輯，內(nèi)容涉及伺服控制器(PLC)、伺服驅(qū)動器、伺服電機(jī)、伺服電機(jī)與步進(jìn)電機(jī)的選用方法，具有一定的前瞻性和相當(dāng)高的實用價值?！　∪珪?章，主要內(nèi)容包括：通用伺服驅(qū)動器的應(yīng)用、伺服控制系統(tǒng)的連接、伺服控制器的應(yīng)用、硬件接線及控制程序?qū)嶒?、伺服電機(jī)與步進(jìn)電機(jī)的選用。針對關(guān)鍵技術(shù)要點，每章均設(shè)置了“本章重點”與“本章習(xí)題”，附錄包括“習(xí)題解答”與“自動控制系統(tǒng)專業(yè)名詞說明”?！　”緯勺鳛楣た圃盒ｋ姎夤こ獭⒆詣踊刂?、機(jī)電工程等專業(yè)的教學(xué)用書，也可作為希望進(jìn)入伺服電機(jī)應(yīng)用相關(guān)領(lǐng)域讀者的案頭書。

書籍目錄

第1章 通用伺服驅(qū)動器的應(yīng)用 　1.1 伺服電機(jī)的結(jié)構(gòu) 　　1.1.1 伺服電機(jī)驅(qū)動器 　　1.1.2 交流同步電機(jī) 　　1.1.3 編碼器 　　1.1.4 伺服驅(qū)動器的電源線 　　1.1.5 驅(qū)動器的制動阻抗 　1.2 伺服驅(qū)動器的工作原理 　　1.2.1 位置控制單元 　　1.2.2 速度控制單元 　　1.2.3 驅(qū)動單元 　　1.2.4 完整的伺服電機(jī)驅(qū)動器 　1.3 驅(qū)動器增益參數(shù)調(diào)整 　　1.3.1 手動調(diào)整增益參數(shù) 　　1.3.2 自動調(diào)整增益參數(shù) 　　1.3.3 Pl與PID的差別 　　1.3.4 增益與時間的問題 　　1.3.5 比例控制模式 　1.4 V command(速度伺服)的介紹 　1.5 P command與V command的比較 　1.6 T command(轉(zhuǎn)矩伺服)的介紹 　1.7 T command與Pcommand，V command的比較 　1.8 驅(qū)動器電子齒輪比設(shè)置 　　1.8.1 以電機(jī)最高轉(zhuǎn)速為目的的設(shè)置 　　1.8.2 以機(jī)構(gòu)分辨率為目的的電子齒輪比設(shè)置 　　1.8.3 電子齒輪比設(shè)置實例 　　1.8.4 電子齒輪比設(shè)置討論 　本章重點 　本章習(xí)題 第2章 伺服控制系統(tǒng)的連接 　2.1 基本電學(xué)知識 　　2.1.1 基本電學(xué)的重要性 　　2.1.2 基本回路 　2.2 基本回路應(yīng)用于通信 　　2.2.1 通信的要素 　　2.2.2 通信要素的分辨 　　2.2.3 SERVOON的說明 　　2.2.4 脈沖指令 　2.3 三菱FX2N-lPG硬件接線 　　2.3.1 正轉(zhuǎn)脈沖及反轉(zhuǎn)脈沖的信號接人 　　2.3.2 Pcommand指令信號 　　2.3.3 計數(shù)器CLR接線 　　2.3.4 零相脈沖接線 　　2.3.5 原點檢測接線 　　2.3.6 驅(qū)動器其他必要引腳的連接 　　2.3.7 完整的接線 　　2.3.8 差動元件接線 　　2.3.9 信濃電機(jī)的伺服驅(qū)動器接線 　　2.3.10 PANASONIC伺服驅(qū)動器接線 　　2.3.11 YASKAWA伺服驅(qū)動器接線 　2.4 OMRON NC213伺服控制模塊接線 　2.5 步進(jìn)電機(jī)接線 　本章重點 　本章習(xí)題 第3章 伺服控制器應(yīng)用 　3.1 三菱FX2N-1PG模塊 　　3.1.1 JOG運(yùn)行 　　3.1.2 go home機(jī)械原點復(fù)位運(yùn)行 　　3.1.3 坐標(biāo)單位參數(shù)設(shè)置 　　3.1.4 一速位置定位運(yùn)行 　　3.1.5 二速位置定位運(yùn)行 　　3.1.6 緩沖寄存器#3寄存器其他設(shè)置 　3.2 OMRONNC213模塊 　　3.2.1 NC213模塊硬件安裝及參數(shù)設(shè)置 　　3.2.2 JOG運(yùn)行 　　3.2.3 go home機(jī)械原點復(fù)位運(yùn)行 　　3.2.4 定位運(yùn)行 　本章重點 　本章習(xí)題 第4章 硬件接線及控制程序?qū)嶒?第5章 伺服電機(jī)與步進(jìn)電機(jī)的選用 附錄A 習(xí)題解答 附錄B 自動控制系統(tǒng)專業(yè)名詞說明

章節(jié)摘錄

　　1.1.2 交流同步電機(jī)　　所謂同步電機(jī)，即轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)速度與旋轉(zhuǎn)磁場速度同步的電機(jī)，如圖1.2所示。同步電機(jī)電樞繞組配置在定子上，轉(zhuǎn)子磁極可使用直流電源激磁或使用永久磁鐵。一般同步電機(jī)無法自行啟動，必須加啟動器或變頻器作加速啟動。如果直接加60 Hz的電源于電機(jī)上，因旋轉(zhuǎn)磁場速度太快，而電機(jī)轉(zhuǎn)子慣性太大，將無法自行啟動旋轉(zhuǎn)?！　⊥诫姍C(jī)雖然以同步速度旋轉(zhuǎn)，但事實上并非每一瞬間的轉(zhuǎn)速都固定。因為轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)矩是轉(zhuǎn)子磁場及定子磁場相互作用產(chǎn)生的，所以當(dāng)負(fù)載大小突然變化時，就會導(dǎo)致轉(zhuǎn)子與定子間角度發(fā)生變化，稱為跟蹤（hun-ting）。如果負(fù)載加得太大，轉(zhuǎn)子磁場與定子磁場間的角度差也會變大，轉(zhuǎn)子甚至?xí)l(fā)生失步而停止旋轉(zhuǎn)。同步電機(jī)與感應(yīng)電機(jī)不同，不需要轉(zhuǎn)子感應(yīng)定子磁場產(chǎn)生激磁電流，因此不產(chǎn)生轉(zhuǎn)差，也無法自行啟動。所以，同步電機(jī)不是同步旋轉(zhuǎn)就是失步停轉(zhuǎn)。

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