摘要：伺服电机与减速器、控制器被认为是工业机器人三大核心零部件，也是制约我国工业机器人产业发展的主要瓶颈。其中，伺服电机是一种补充马达间接变速的装置，可将电压信号转化为转矩和转速信号，以控制机器人的具象表现，是工业机器人的动力系统及运动的“心脏”。本文以工业机器人伺服电机的市场现状和技术难点为基础，分析了其未来发展趋势。2018年工业机器人的总成本中，伺服电机、减速器和控制器三大核心部件的比例约为70%，分别为22%、32%和12%，伺服电机在工业机器人产业的地位从技术和成本上，均为不可或缺的一环，随着工业自动化和“智能制造”的发展，工业机器人的应用领域不断延伸，优化伺服电机技术的同时，降低成本是增强国产产品竞争力的必然途径。图1 工业机器人结构及成本占比 (资料来源：公开资料)依托工业机器人产业发展应用市场增速迅猛在市场上，伺服电机作为工业机器人的配套部件，与工业机器人出货量比例为1:1，根据国际机器人联合会(IFR)数据显示，2018年国内工业机器人伺服电机装机量为15.64万套，市场规模为23.2亿元，近三年的平均复合增长率为33%，增速迅猛。图2 2015～2019年国内工业机器人控制器市场规模及预测(资料来源：金智创新行业研究中心)市场竞争激烈国产向上突围难度大目前，国内伺服电机系统供货商主要分为欧美系、日系、台系和国产品牌四大阵营。其中，日系凭借良好的产品性能与极具竞争...
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伺服电机与步进电机的工作原理和区别要了解两者的区别，我们需要先对每一个对象都要深入了解一 下。首先了解一下工作原理：步进电机的工作原理是一种将电脉冲转化为角位移的执行机构。当步进驱动器接收到一个脉冲信号,就驱动步进电机按设定的方向转动一个固定的角度，它的旋转是以固定的角度一步-一步运行的。可以通过控制发出脉冲个数来控制角位移量，从而达到控制位移的目的；同时可以通过控制脉冲频率来控制电机转动的速度和加速度，从而达到调速的目的而伺服电机内部的转 子是永磁铁，驱动器控制的U/V/W三相电形成电磁场，转子在此磁场的作用下转动，同时电机自带的编码器反馈信号给驱动器，驱动器根据反馈值与目标值进行比较，调整转子转动的角度。伺服电机的精度决定于编码器的分辨率。第一，步进电机和伺服电机的控制方式不同，步进电机是通过控制脉冲的个数控制转动角度的，一个脉冲对应一个步距角，但是没有反馈信号，电机不知道具体走到了什么位置，位置精度不够高。伺服电机也是通过控制脉冲个数，伺服电机每旋转一 个角度，都会发出对应数量的脉冲，同时驱动器也会接收到反馈回来的信号，和伺服电机接受的脉冲形成比较，这样系统就会知道发了多少脉冲给伺服电机，同时又收了多少脉冲回来，就能够很精确的控制电机的转动，从而实现精确的定位，可以达到0.001mm。第二,过载能力不同步进电机一般不具有过载能力。交流伺服电机具有较强的过载能力。以皮尔磁...
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抖抖抖！伺服电机“中风”了怎么办？在哪几种情况下会造成伺服电机抖动？怎样才能解决这些伺服电机抖动带来的问题？分别是怎么解决的？例如：加减速时间设置得过小，伺服电机在突然的启动或者停止的时候会产生高惯性抖动......分别把加减速时间调大可以解决这个问题。下面精选整理网友对伺服电机抖动原因进行的分析，供大家了解借鉴：观点一：当伺服电机在零速时发生抖动，应该是增益设高了，可减小增益值。如果启动时抖动一下即报警停车了，最大可能是电机相序不正确。观点二：1、PID增益调节过大的时候，容易引起电机抖动，特别是加上D后，尤其严重，所以尽量加大P，减少I，最好不要加D。2、编码器接线接错的情况下也会出现抖动。3、负载惯量过大，更换更大的电机和驱动器。4、模拟量输入口干扰引起抖动，加磁环在电机输入线和伺服驱动器电源输入线，让信号线远离动力线。5、还有就是一种旋转编码器接口电机，接地不好的情况很容易造成震动。 观点三： ① 伺服配线：a．使用标准动力电缆，编码器电缆，控制电缆，电缆有无破损；b．检查控制线附近是否存在干扰源，是否与附近的大电流动力电缆互相平行或相隔太近；c．检查接地端子电位是否有发生变动，切实保证接地良好。② 伺服参数：a．伺服增益设置太大，建议用手动或自动方式重新调整伺服参数；b．确认速度反馈滤波器时间常数的设置，初始值为0，可尝试增大设置值；c．电子齿轮比设置太大，建议...
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什么是伺服电机？怎样控制伺服电机？|伺服驱动器 伺服控制，即为满足某种目的，对产生的运动和对物体的运动进行控制的人类活动。所谓伺服控制指对物体运动的位置、速度及加速度等变化量的有效控制。这种控制已在各领域得到普及。伺服控制系统则指的是用来精确地跟随或复现某个过程的反馈控制系统。1、指令部分：动作指令信号的输出装置2、驱动部分：接收指令部分的输出，并驱动执行机构(比如电机)动作的装置3、反馈部分：检测执行结构或者负载状态的装置4、执行机构：接收驱动部分的输出信号产生转力矩、位置等状态二、伺服电机内部结构：三、控制方式一般伺服都有三种控制方式：速度控制方式，转矩控制方式，位置控制方式。1、速度控制速度环框图（1）速度制即电机按照给定的速度指令进行运转（2）速度控制的应用场合相当广泾用场合有：需要快速响座的连续调速系统；由上位闭环的定位系统；需要多栏速度进行快速切换的系统。（3）通常伺服的速度给定为模拟量，即模拟量幅值的大小决定了给定速度的大小，正负决定电机应关系取决于速度指令增益（Pn300）。注意事项（1）速度环增益Pn102，通常是设定高一些以使得整个系统响应快一些，电机刚性也会增强。但是增益大了可能导致系统振动。一般负载惯量大的场合该参数设得大一些。（2）速度环积分时间Pn103，它的作用是消除静差，数值设得越大响应越慢，到达指令时间越长。...
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以低压直流伺服电机作为驱动元件的伺服系统称为直流伺服系统。因为低压直流伺服电机实现调速比较容易，尤其是他励和水磁直流伺服电机，其机械特性比较硬，所以直流电机自 20 世纪 70年代以来，在数控机床上得到了广泛的应用。 低压直流伺服电机的品种很多、随着科学技术的发展，至今还在不断出现新品种及新结构。 根据磁场产生的方式，低压直流伺服电机可分为他激式、永磁式、并激式、串激式和复激式五种。永磁式用氧化体、铝镍钻、稀土钻等软磁性材料建立激磁磁场。 在结构上，低压直流伺服电机为一般电枢式、无槽电枢式、印刷电枢式、绕线盘式和空心杯电枢式等。为避免电刷换向器的接触还有无刷直流伺眼电动机。 根据控制方式，低压低压直流伺服电机可分为磁场控制方式和电枢控制方式。显然，永磁直流伺服电机只能采用电枢控制方式，一般电磁式低压直流伺服电机大多也用电枢控制方式。 在数控机床中，进给系统常用低压直流饲服电机主要有以下几种： 惯性低压直流伺服电机 小惯性直流...
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华科星|如何正确调试伺服电机?1初始化参数在接线之前，先初始化参数。在控制卡上：选好控制方式;将PID参数清零;让控制卡上电时默认使能信号关闭;将此状态保存，确保控制卡再次上电时即为此状态。在伺服电机上：设置控制方式;设置使能由外部控制;编码器信号输出的齿轮比;设置控制信号与电机转速的比例关系。一般来说，建议使伺服工作中的最大设计转速对应9V的控制电压。2接线将控制卡断电，连接控制卡与伺服电机之间的信号线。以下的线是必须要接的：控制卡的模拟量输出线、使能信号线、伺服输出的编码器信号线。复查接线没有错误后，伺服电机和控制卡(以及PC)上电。此时电机应该不动，而且可以用外力轻松转动，如果不是这样，检查使能信号的设置与接线。用外力转动电机，检查控制卡是否可以正确检测到电机位置的变化，否则检查编码器信号的接线和设置。3试方向对于一个闭环控制系统，如果反馈信号的方向不正确，后果肯定是灾难性的。通过控制卡打开伺服的使能信号。这是伺服应该以一个较低的速度转动，这就是传说中的“零漂”。一般控制卡上都会有抑制零漂的指令或参数。使用这个指令或参数，看电机的转速和方向是否可以通过这个指令(参数)控制。如果不能控制，检查模拟量接线及控制方式的参数设置。确认给出正数，电机正转，编码器计数增加;给出负数，电机反转转，编码器计数减小。如果电机带有负载，行程有限，不要采用这种方式。测试不要给过大的电压，建议在1V...
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48v直流伺服电机好用吗|24v直流伺服点击进入直流伺服产品页面 说到48v直流伺服电机，内行人不难联想到它的好处，如启动转矩大，调速范围宽，控制容易，电机体积小，重量轻，出力大，响应快，速度高，惯量小，转动平滑，力矩稳定，容易实现智能化，其电子换相方式灵活，可以方波换相或正弦波换相。 直流的伺服电机免维护不存在碳刷损耗的情况，效率很高，运行温度低噪音小，电磁辐射很小，长寿命，支持CAN通迅，可用于各种环境。 48v直流伺服电机常规电压可以有12V,24V,36V,另外可以定制如60V,90v等等的电压。直流伺服电机越来越受欢迎是因为相比交流伺服电机，大功率的伺服电机也不需要用到很大的电压，这样可以省去对高压电源设备的要求，低压电源也方便快捷很多，在工业和民用场合都可以适用，而且就算是很大功率的电机，体积也比交流伺服电机要小很多。尽管相比220V这样高压的交流伺服电机，48v直流伺服电机算是比较低电压的直流伺服电机了，但是相比常规12V,24V等电压，48V则显得是比较特殊的电压了，电压高电机成本也自然高，所以能用常规电压的直流伺服电机在价格上会优惠很多，而且厂家供货期也短，而特殊电压的直流伺服电机则需要时间来定制了。不过这也只...
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PLC控制器实现步进电机正反转和调速控制实验目的1、掌握步进电机的工作原理2、掌握带驱动电源的步进电机的控制方法3、掌握DECO指令实现步进电机正反转和调速控制的程序二、实训仪器和设备1、 PLC控制器一台2、两相四拍带驱动电源的步进电机一套3、正反切换开关、起停开关、增减速开关各一个三、步进电机工作原理步进电机是纯粹的数字控制电动机，它将电脉冲信号转换成角位移，即给一个脉冲信号，步进电机就转动一个角度，图3-1是一个三相反应式步进电机结图。从图中可以看出，它分成转子和定子两部分。定子是由硅钢片叠成，定子上有六个磁极（大极），每两个相对的磁极（N、S极）组成一对。共有3对。每对磁极都绕有同一绕组，也即形成1相，这样三对磁极有3个绕组，形成三相。可以得出，三相步进电机有3对磁极、3相绕组；四相步进电机有4对磁极、四相绕组，依此类推。反应式步进电动机的动力来自于电磁力。在电磁力的作用下，转子被强行推动到最大磁导率（或者最小磁阻）的位置，如图3-1（a）所示，定子小齿与转子小齿对齐的位置，并处于平衡状态。对三相异步电动机来说，当某一相的磁极处于最大导磁位置时，另外两相相必处于非最大导磁位置，如图3-1（b）所示，即定子小齿与转子小齿不对齐的位置。把定子小齿与转子小齿对齐的状态称为对齿，把定子小齿与转子小齿不对齐的状态称为错齿。错齿的存在是步进电机能够旋转的前提条件，所以，在步进...
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自动化项目设计过程中伺服电机的选型计算伺服电机是自动化项目开发过程中常用的控制电机，在进行设计选型过程中。需要对电机的各项参数进行选型计算，如运行速度、转动力矩等。以匹配合适大小的电机。这里就电机的各项参数计算过程进行整理如下：1、确定使用的机械机构形式一般地，常见的结构为滚珠丝杆机构、皮带传动机构、齿轮齿条等。在确定机械机构的形式的过程中，还需要确定机构中滚珠丝杆的长度、导程、带轮直径等。以备计算过程中的使用。几种机械结构形式2、确定运行过程中的相关参数如机构运行过程中的加减速时间，匀速运行时间、移动距离等。以方便计算确定电机的相关技术参数。电机运行速度位置曲线3、计算负载惯量和惯量比运用一般的惯量计算方法，确定设备的负载惯量；并用选型电机的惯量除负载惯量，以计算惯量比。惯量相当于保持一种状态所需要立的大小。惯量比是用电机的转动惯量除以负载惯量的数值。电机使用过程中，依照经验值，750W以下的电机一般为20倍以下、1000W以上的电机一般为10倍以下。在需要快速响应的应用场景，应选择更小的惯量比。4、计算电机的转速依照机构的移动距离、加减速时间、匀速时间计算电机的转速。其中最主要的是要核算运行过程中需要的电机的最大转速值。计算出的最大转速应小于或等于选型电机的额定转速。5、计算电机运行转矩计算电机运行转矩的过程中，需要从以下几个方面进行核算：1）电机峰值转矩运行过程中电机所需要的...
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