很多人在選擇伺服電機和驅動器時常會發生不知道該怎么下手，不知道應該注意些什么，鬧不清什么樣的伺服電機和驅動真正地適合自己的工作需求，今天小編來總結一些有關這方面的問題跟大家分享。
　　下面內容有些是原創，也有些是摘錄。
　　1．關于伺服的應用。有很多方面，連一個小小的電磁調壓閥，也可以算上一個伺服系統。其他伺服應用如火炮或雷達，用作隨動，要求實時性好，動態響應快，超調小，精度在其次。如果是機床，則經常用作恒速，位置高精度，實時性要求不高。
　　首先得確定你應用在什么場合。如果用在機床上，則控制部分硬件可以設計得相對簡單一些，成本也相應低些。如果用于軍工，則內部固件設計時控制算法應該更靈活，比如提供位置環濾波、速度環濾波、非線性、****化或智能化算法。當然不需要在一個硬件部分上實現。可以面向對象做成幾種類型的產品。
　　交流伺服在加工中心、自動車床、電動注塑機、機械手、印刷機、包裝機、彈簧機、三坐標測量儀、電火花加工機等等方面的設備有廣闊的應用。
　　2．關于步進電機和交流伺服電機的性能有較大差別。步進電機是一種離散運動的裝置，它和現代數字控制技術有著本質的聯系。在目前國內的數字控制系統中，步進電機的應用十分廣泛。隨著全數字式交流伺服系統的出現，交流伺服電機也越來越多地應用于數字控制系統中。為了適應數字控制的發展趨勢，運動控制系統中大多采用步進電機或全數字式交流伺服電機作為執行電動機。
　　雖然兩者在控制方式上相似（脈沖串和方向信號），但在使用性能和應用場合上存在著較大的差異。如：1、制精度不同；2、低頻特性不同 3、矩頻特性不同 4、過載能力不同 5、運行性能不同 6、速度響應性能不同。
　　交流伺服系統在許多性能方面都優于步進電機。但在一些要求不高的場合也經常用步進電機來做執行電動機。所以，在控制系統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。
　　3．有關伺服零點開關的問題。找零的方法有很多種，可根據所要求的精度及實際要求來選擇。可以伺服電機自身完成（有些品牌伺服電機有完整的回原點功能），也可通過上位機配合伺服完成，但回原點的原理基本上常見的有以下幾種。
　　一、伺服電機尋找原點時，當碰到原點開關時，馬上減速停止，以此點為原點。
　　二、回原點時直接尋找編碼器的Z相信號，當有Z相信號時，馬上減速停止。這種回原方法一般只應用在旋轉軸，且回原速度不高，精度也不高。
　　4．同步帶的安裝對伺服定位也有很大影響嗎。
　　這個情況，得知道伺服是不是調得很軟？常見伺服是用脈沖控制的，那么，位置環的比例增益，速度環比例增益、積分時間常數分別是多少？
　　位置環比例增益：21rad/s速度環比例增益：105rad/s速度環積分時間常數：84ms5．關于伺服的三種控制方式,一般伺服都有三種控制方式：速度控制方式，轉矩控制方式，位置控制方式 。想知道的就是這三種控制方式具體根據什么來選擇的?
　　速度控制和轉矩控制都是用模擬量來控制的。位置控制是通過發脈沖來控制的。具體采用什么控制方式要根據客戶的要求，滿足何種運動功能來選擇。
　　如果您對電機的速度、位置都沒有要求，只要輸出一個恒轉矩，當然是用轉矩模式。
　　如果對位置和速度有一定的精度要求，而對實時轉矩不是很關心，用轉矩模式不太方便，用速度或位置模式比較好。如果上位控制器有比較好的閉環控制功能，用速度控制效果會好一點。如果本身要求不是很高，或者，基本沒有實時性的要求，用位置控制方式對上位控制器沒有很高的要求。
　　就伺服驅動器的響應速度來看，轉矩模式運算量最小，驅動器對控制信號的響應最快；位置模式運算量****，驅動器對控制信號的響應最慢。
　　對運動中的動態性能有比較高的要求時，需要實時對電機進行調整。那么如果控制器本身的運算速度很慢（比如PLC，或低端運動控制器），就用位置方式控制。如果控制器運算速度比較快，可以用速度方式，把位置環從驅動器移到控制器上，減少驅動器的工作量，提高效率（比如大部分中高端運動控制器）；如果有更好的上位控制器，還可以用轉矩方式控制，把速度環也從驅動器上移開，這一般只是高端專用控制器才能這么干，而且，這時完全不需要使用伺服電機。
　　換一種說法是：
　　1、轉矩控制：轉矩控制方式是通過外部模擬量的輸入或直接的地址的賦值來設定電機軸對外的輸出轉矩的大小，具體表現為例如10V對應5Nm的話，當外部模擬量設定為5V時電機軸輸出為2.5Nm:如果電機軸負載低于2.5Nm時電機正轉，外部負載等于2.5Nm時電機不轉，大于2.5Nm時電機反轉（通常在有重力負載情況下產生）。可以通過即時的改變模擬量的設定來改變設定的力矩大小，也可通過通訊方式改變對應的地址的數值來實現。
　　應用主要在對材質的受力有嚴格要求的纏繞和放卷的裝置中，例如饒線裝置或拉光纖設備，轉矩的設定要根據纏繞的半徑的變化隨時更改以確保材質的受力不會隨著纏繞半徑的變化而改變。
　　2、位置控制：位置控制模式一般是通過外部輸入的脈沖的頻率來確定轉動速度的大小，通過脈沖的個數來確定轉動的角度，也有些伺服可以通過通訊方式直接對速度和位移進行賦值。由于位置模式可以對速度和位置都有很嚴格的控制，所以一般應用于定位裝置。
　　應用領域如數控機床、印刷機械等等。
　　3、速度模式：通過模擬量的輸入或脈沖的頻率都可以進行轉動速度的控制，在有上位控制裝置的外環PID控制時速度模式也可以進行定位，但必須把電機的位置信號或直接負載的位置信號給上位反饋以做運算用。位置模式也支持直接負載外環檢測位置信號，此時的電機軸端的編碼器只檢測電機轉速，位置信號就由直接的最終負載端的檢測裝置來提供了，這樣的優點在于可以減少中間傳動過程中的誤差，增加了整個系統的定位精度。
　　6．怎樣判斷伺服電機與伺服驅動器的故障區別？
　　看驅動器上的錯誤、報警號，然后查手冊。如果連報警都沒有了，那自然就是驅動器故障，當然，還有可能是根本伺服就沒有故障，而是控制信號錯誤導致伺服沒有動作。
　　除了看驅動器上的錯誤、報警號，然后查手冊外，有時最直接判斷方法是更換，如X與Z軸伺服換（型號相同才可以）。或修改參數，如把X軸鎖住，不讓系統檢測X軸但應注意：X軸與Z軸互換，即使型號相同，進口設備也可能因為負載不同、參數不同而產生問題。當然，如果是國產設備，通常不會針對使用情況調整伺服參數，一般不會有問題。但應注意X軸與Z軸電機功率轉矩是否相同、電機絲桿是否直聯以及電子齒輪減速比方面事宜。
　　7．關于交流伺服電機的幾個問題：
　　問（A）：交流同步伺服、交流異步伺服的額定轉速與極數是否有關？n1=60f/2p？額定轉速以下輸出恒轉矩，額定轉速以上恒功率，那么額定轉速的界定是由電機本身的機械決定還是驅動器來決定？
　　有關，同步轉速n1=60f/2p，異步機還有滑差s，n=(1-s)n1，同步機n=n1，2p為極對數。控制中弱磁速度的界定是由驅動器判斷的。
　　額定轉速可以由幾個方面決定：同步伺服的反電勢高低、電機鐵心材料允許的驅動電流交變頻率、額定轉矩下電機的****功率、****溫升等，最主要還是反電勢；異步電機主要受材料允許的****頻率以及極對數限制。
　　額定轉速的界定由電機本身的機械和電器特性來決定。
　　問（B）：交、直流伺服的區分是否取決于驅動器與電機間的電流或電壓的形式？但直流無刷伺服的電流方向也變化？是否可以理解為交流？交流伺服是否是以直流無刷伺服的原理為基礎演變的？
　　答：交流伺服通常指以正弦波驅動方式的伺服，無刷驅動相當于整流子數為6（7）的有刷直流電機的控制精度，一般低速特性較差。商業上也有稱他為交流伺服，僅因為他甩掉了電刷，但特性恐怕比好的交流伺服、直流伺服有差距，10000倍的調速比無刷電機絕難達到。
　　直流無刷馬達其實是自控式永磁同步馬達的一種，不過是矩形波供電，而通常說的永磁同步馬達是正弦波供電的。之所以說是“直流電機”，主要考慮到無刷馬達的控制器相當于直流有刷馬達的電刷和換向器，實現“電子換向”，從直流母線側看相當于直流電機。
　　直流伺服用于直流電機，不是直流無刷電機；直流無刷電機與交流伺服電機其實是一回事，就是交流同步電機（交流永磁同步伺服電機）。
　　問（C）：電機的極對數？
　　答：n1=60*f/2pp一般表示電機的極對數數，2p是極數。
　　1對極包括N極和S極，極數當然是極對數的兩倍。
　　同步電機機械轉速=60*運行頻率/極對數；異步電機機械轉速=60*運行頻率*（1-滑差率）/極對數8，如何正確選擇伺服電機和步進電機？
　　主要視具體應用情況而定，簡單地說要確定：負載的性質（如水平還是垂直負載等），轉矩、慣量、轉速、精度、加減速等要求，上位控制要求（如對端口界面和通訊方面的要求），主要控制方式是位置、轉矩還是速度方式。供電電源是直流還是交流電源，亦或電池供電，電壓范圍。據此以確定電機和配用驅動器或控制器的型號。
　　9，選擇步進電機還是伺服電機系統？
　　其實，選擇什么樣的電機應根據具體應用情況而定，各有其特點。請見下表，自然明白。
　　步進電機系統  伺服電機系統力矩范圍  中小力矩（一般在20Nm以下）  小、中、大，全范圍速度范圍  低（一般在2000RPM以下，大力矩電機小于1000RPM）  高（可達5000RPM）,直流伺服電機更可達1~2萬轉/分控制方式  主要是位置控制  多樣化智能化的控制方式，位置/轉速/轉矩方式平滑性  低速時有振動（但用細分型驅動器則可明顯改善）  好，運行平滑精度  一般較低，細分型驅動時較高  高（具體要看反饋裝置的分辨率）矩頻特性  高速時，力矩下降快  力矩特性好，特性較硬過載特性  過載時會失步  可3~10倍過載（短時）反饋方式  大多數為開環控制，也可接編碼器，防止失步  閉環方式，編碼器反饋編碼器類型  -  光電型旋轉編碼器（增量型/****值型），旋轉變壓器型響應速度  一般  快耐振動  好   一般（旋轉變壓器型可耐振動）溫升  運行溫度高  一般維護性  基本可以免維護  較好價格  低  較高10，何時選用直流伺服系統，它和交流伺服有何區別？
　　直流伺服電機分為有刷和無刷電機。
　　有刷電機成本低，結構簡單，啟動轉矩大，調速范圍寬，控制容易，需要維護，但維護方便（換碳刷），產生電磁干擾，對環境有要求。因此它可以用于對成本敏感的普通工業和民用場合。
　　無刷電機體積小，重量輕，出力大，響應快，速度高，慣量小，轉動平滑，力矩穩定。控制復雜，容易實現智能化，其電子換相方式靈活，可以方波換相或正弦波換相。電機免維護，效率很高，運行溫度低，電磁輻射很小，長壽命，可用于各種環境。
　　交流伺服電機也是無刷電機，分為同步和異步電機，目前運動控制中一般都用同步電機，它的功率范圍大。目前技術已有廠家可以做到很大的功率。
　　11，使用電機時要注意的問題？
　　上電運行前要作如下檢查：
　　1）電源電壓是否合適（過壓很可能造成驅動模塊的損壞）；對于直流輸入的+/-極性一定不能接錯，驅動控制器上的電機型號或電流設定值是否合適（開始時不要太大）；2）控制信號線接牢靠，工業現場****要考慮屏蔽問題（如采用雙絞線）；3）不要開始時就把需要接的線全接上，只連成最基本的系統，運行良好后，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）開始運行的半小時內要密切觀察電機的狀態，如運動是否正常，聲音和溫升情況，發現問題立即停機調整。
　　12，  我想通過通訊方式直接控制伺服電機，可以嗎？
　　可以的，也比較方便，只是速度問題，用于對響應速度要求不太高的應用。如果要求快速的響應控制參數，****用伺服運動控制卡，一般它上面有DSP和高速度的邏輯處理電路，以實現高速高精度的運動控制。如S加速、多軸插補等。
　　13， 用開關電源給步進和直流電機系統供電好不好？
　　一般****不要，特別是大力矩電機，除非選用比需要的功率大一倍以上的開關電源。因為，電機工作時是大電感型負載，會對電源端形成瞬間的高壓。而開關電源的過載性能不好，會保護關斷，且其精密的穩壓性能又不需要，有時可能造成開關電源和驅動器的損壞。可以用常規的環形或R型變壓器變壓的直流電源。
　　14， 伺服電機的碼盤部分可以拆開嗎？
　　禁止拆開，因為碼盤內的石英片（玻璃碼盤）很容易破裂，且進入灰塵后，壽命和精度都將無法保證，需要專業人員檢修。
　　伺服電機工作時帶動動光柵高速旋轉（可達3000rpm或更高），動光柵和靜光柵之間只有十幾絲的間隙，再加上電機運行時有震動、電機軸承油隙形成電機軸“串動”等，故動靜光柵安裝的要非常平行、平整、運行平穩，否則動光柵和靜光柵的相對運動就容易磨擦，造成電機編碼器故障（俗稱“刮盤”）而且無法修復只能將電機內的編碼器報廢。
　　由此也不難理解，安裝編碼器的伺服電機的后殼部分都有明顯標識：禁止敲擊！
　　但實際應用中，還是有用戶因種種原因，電機安裝/或拆卸時用榔頭敲，這樣很容易造成電機碼盤損壞  16，步進和伺服電機可以拆開檢修或改裝嗎？
　　不要，****讓廠家去做，拆開后沒有專業設備很難安裝回原樣，電機的轉定子間的間隙無法保證。磁鋼材料的性能被破壞，甚至造成失磁，電機力矩大大下降。
　　15，幾臺伺服電機可以作同步運行嗎？
　　可以的。
　　16，伺服控制器能夠感知外部負載的變化嗎？
　　部分功能較強的伺服驅動器是可以的，如遇到設定阻力時停止、返回或保持一定的推力跟進。
　　17，可以將國產的驅動器或電機和國外進口的電機或驅動器配用嗎？
　　原則上是可以的，但要搞清楚電機的技術參數后才能配用，否則會大大降低應有的效果，甚至影響長期運行和壽命。****向供應商咨詢后再決定。
　　18，驅動器和系統如何接地？
　　a. 如果在交流電源和驅動器直流總線（如變壓器）之間沒有隔離的話，不要將直流總線的非隔離端口或非隔離信號的地接大地，這可能會導致設備損壞和人員傷害。因為交流的公共電壓并不是對大地的，在直流總線地和大地之間可能會有很高的電壓。
　　b. 在多數伺服系統中，所有的公共地和大地在信號端是接在一起的。多種連接大地方式產生的地回路很容易受噪音影響而在不同的參考點上產生電流。
　　c. 為了保持命令參考電壓的恒定，要將驅動器的信號地接到控制器的信號地。 它也會接到外部電源的地，這將影響到控制器和驅動器的工作（如：編碼器的5V電源）。
　　d. 屏蔽層接地是比較困難的，有幾種方法。正確的屏蔽接地處是在其電路內部的參考電位點上。這個點取決于噪聲源和接收是否同時接地，或者浮空。要確保屏蔽層在同一個點接地使得地電流不會流過屏蔽層。
　　19，如何選用電動機、滑臺、精密平臺類產品？其成本是如何計算的？
　　選擇運動執行器類產品關鍵要看你對運動參數有什么樣的要求，可以根據你的需要來確定具體運動參數等技術條件，這些參數要符合你實際需要，既要滿足應用要求并留有余地，也不要提得太高，否則其成本可能會數倍于標準型產品。舉例來說，如果0.1mm精度夠用的話，就不要選0.01mm的參數。其它如負載能力、速度等也是如此。
　　另外一個選型建議是，如果不是必須，推拉力或負重、速度、定位精度這三個主要參數不要同時要求很高，因為運動執行機構是一個高精度高技術的機電一體化產品，在設計制造時需要從機械結構、電氣性能、材料特性、材質和處理方法等多方面考慮并選擇相應的組成電機、驅動控制器和反饋裝置，以及不同精度等級的導軌、絲桿、支撐座和其它機械系統，使之達到需要的整體運動參數，可謂牽一發動全身。當然，如果確有高要求的使用需要，還是可以滿足，只是成本會相應的提高。

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