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1西门子伺服概述2伺服和步进电动机的脉冲控制21/28/20222/2

?伺服电动机伺服电机是一种传统的电机。它是自动装置的执行元件。伺服电机的最大特点是可控，在有控制信号时，伺服电机就转动，且转速大小正比于控制电压的大小。去掉控制电压后，伺服电机就立即停止转动。伺服电机的应用甚广，几乎所有的自动控制系统都需要用到，在家电产品中，例如录相机、激光唱机等都是不可缺少的重要组成部分。?伺服电机一般分为直流伺服电机和交流伺服电机。31/28/20222/2

?对于直流伺服马达，优点是:精确的速度控制,转矩速度特性很硬,原理简单、使用方便,价格优势。缺点是:电刷换向,速度限制,附加阻力,产生磨损微粒(对于无尘室)。?对于交流伺服马达，优点是:良好的速度控制特性，在整个速度区内可实现平滑控制，几乎无振荡；高效率，90%以上，不发热；高速控制；高精确位置控制（取决于何种编码器）；额定运行区域内，实现恒力矩、低噪音、没有电刷的磨损，免维护，不产生磨损颗粒、没有火花，适用于无尘间、易暴环境，惯量比较低。缺点:控制较复杂,驱动器参数需要现场调整PID参数整定,需要更多的连线。41/28/20222/2

?西门子伺服电机常用的有以下几大类：?1.1FK7电机?1FK7电机是高度紧凑型的永磁同步电机。根据不同的应用，可以选择相应的编码器。作为选件的集成齿轮箱和较宽的产品范围使得1FK7电机可以方便的应用到各种场合。他们可以满足用户对机器精益求精的要求。1FK7电机与SINAMICSS120高性能驱动系统的有机结合，可以完成速度和位置的精确控制。1FK7电机只有自然风冷，没有外部冷却系统，热量通过电机表5面散发。1FK7电机有很强的过载能力。1/28/20222/2

?2.1FT6电机?1FT6电机为结构极为紧凑的永磁同步电机，安装有内置式编码器的1FT6电机可以在西门子系列驱动系统上工作。西门子全数字驱动控制系统和1FT6电机全新的编码器技术满足了在动态性能、调速范围以及速度和位置精度等方面的最高要求。1FT6有自然风冷、强制风冷、水冷三种冷却形式。自然风冷是过电机表面散发热量，强制风冷通过外装风扇散发热量，而水冷能提高电机的保护等级和功率。61/28/20222/2

?3.扭矩电机?扭矩电机，类似于线性电机，是一种基于同步驱动技术的直接驱动器。扭矩电机已进行了优化，可在低转速时产生较高的扭矩。1FW6电机是模块化电机，它主要用于机床的旋转工作台或者摆角轴。使用1FW3电机，您就拥有了一台可直接安装的扭矩电机。由于紧凑的设计，这些电机意味着理想的机械结构方案，例如喷射铸模和专用机床。这两种电机都采用水冷却，并有多种尺寸和长度。71/28/20222/2

?4.1PH7交流电机?1PH7交流电机是紧凑、强制风冷型鼠笼异步电机，保护等级为IP55。电机是通过一个独立安装的风扇单元散热。电机订货时可以选择吹风从电机驱动端(DE)到电机非驱动端(NDE)或者相反。这些电机为连接变频器采用了特殊的设计。根据控制要求，可以选择合适的编码器。这些编码器用于检测电机的速度和位置。81/28/20222/2

§PID控制器91/28/20222/2

?一般伺服电机选择考虑的问题?（1）电机的最高转速?电机选择首先依据机床快速行程速度。快速行程的电机转速应严格控制在电机的额定转速之内。?（2）惯量匹配问题及计算负载惯量?为了保证足够的角加速度使系统反应灵敏和满足系统的稳定性要求,负载惯量JL应限制在2.5倍电机惯量JM之内.101/28/20222/2

?（3）空载加速转矩?空载加速转矩发生在执行部件从静止以阶跃指令加速到快速时。一般应限定在变频驱动系统最大输出转矩的80%以内。?（4）切削负载转矩?在正常工作状态下，切削负载转矩不超过电机额定转矩的80%。?（5）连续过载时间?连续过载时间应限制在电机规定过载时间之内。111/28/20222/2

?1.2.1SINAMICSV60/V80?SINAMICSV60和V80伺服驱动器是为经济型车床及铣床提供的一种驱动产品。该伺服驱动器总是与其对应的同等功率的伺服电机一起配套使用。伺服驱动器通过脉冲输入接口来接受从上位控制器发来的脉冲序列，进行速度和位置控制，通过数字量接口信号来完成驱动器运行的控制和实时状态的输出。?由脉冲数量控制位置，由脉冲频率控制速度。?SINAMICSV80功率有0.1、0.2、0.4、0.75KW四档，进线电压单相220VAC。?SINAMICSV60功率有0.8、1.2、1.4、2.0KW四档，进线电压三相220VAC。121/28/20222/2

?一套V60或V80系统