步進電機驅(qū)動器接線要求

1)為了防止驅(qū)動器受干擾,，建議控制信號采用屏蔽電纜線,，并且屏蔽層與地線短接，除特殊要求外,，控制信號電纜的屏蔽線單端接地：屏蔽線的上位機一端接地,，屏蔽線的驅(qū)動器一端懸空,。同一機器內(nèi)只允許在同一點接地，如果不是真實接地線,，可能干擾嚴(yán)重,，此時屏蔽層不接。

2)脈沖和方向信號線與電機線不允許并排包扎在一起,，比較好分開至少 10cm 以上,，否則電機噪聲容易干擾脈沖方向信號引起電機定位不準(zhǔn)，系統(tǒng)不穩(wěn)定等故障,。

3)如果一個電源供多臺驅(qū)動器,，應(yīng)在電源處采取并聯(lián)連接，不允許先到一臺再到另一臺鏈狀式連接,。

4)嚴(yán)禁帶電拔插驅(qū)動器強電端子,，帶電的電機停止時仍有大電流流過線圈，拔插端子將導(dǎo)致巨大的瞬間感生電動勢將燒壞驅(qū)動器,。

5)嚴(yán)禁將導(dǎo)線頭加錫后接入接線端子,，否則可能因接觸電阻變大而過熱損壞端子。

6)接線線頭不能裸露在端子外,，以防意外短路而損壞驅(qū)動器,。

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現(xiàn)代數(shù)控機床對主軸傳動提出了更高的要求：

（1） 調(diào)速范圍寬并實現(xiàn)無極調(diào)速

為保證加工時選用合適的切削用量，以獲得*佳的生產(chǎn)率,、加工精度和表面質(zhì)量,。特別對于具有自動換刀功能的數(shù)控加工中心，為適應(yīng)各種刀具,、工序和各種材料的加工要求,，對主軸的調(diào)速范圍要求更高，要求主軸能在較寬的轉(zhuǎn)速范圍內(nèi)根據(jù)數(shù)控系統(tǒng)的指令自動實現(xiàn)無級調(diào)速,，并減少中間傳動環(huán)節(jié),，簡化主軸箱。

目前主軸驅(qū)動裝置的恒轉(zhuǎn)矩調(diào)速范圍已可達1∶100,，恒功率調(diào)速范圍也可達1∶30,，一般過載1.5倍時可持續(xù)工作達到30min。

主軸變速分為有級變速,、無級變速和分段無級變速三種形式,，其中有級變速*用于經(jīng)濟型數(shù)控機床，大多數(shù)數(shù)控機床均采用無級變速或分段無級變速。在無級變速中,，變頻調(diào)速主軸一般用于普及型數(shù)控機床,，交流伺服主軸則用于中、數(shù)控機床,。

（2） 恒功率范圍要寬

主軸在全速范圍內(nèi)均能提供切削所需功率,，并盡可能在全速范圍內(nèi)提供主軸電動機的*大功率。由于主軸電動機與驅(qū)動裝置的限制,，主軸在低速段均為恒轉(zhuǎn)矩輸出,。為滿足數(shù)控機床低速、強力切削的需要,，常采用分級無級變速的方法（即在低速段采用機械減速裝置）,，以擴大輸出轉(zhuǎn)矩。

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伺服驅(qū)動器的基本功能是電動機驅(qū)動和信號反饋?，F(xiàn)在多數(shù)伺服驅(qū)動器具有**的控制系統(tǒng),，一般采用數(shù)字信號處理器、高性能單片機,、FPGA等作為主控芯片,。控制系統(tǒng)輸出的信號為數(shù)字信號,，并且信號的電流較小,，不能直接驅(qū)動電動機運動。

伺服驅(qū)動器還需要將數(shù)字信號轉(zhuǎn)換為模擬信號,，并且進行放大來驅(qū)動電動機運動,。伺服驅(qū)動器內(nèi)部集成了主控系統(tǒng)電路、基于功率器件組成的驅(qū)動電路,、電流采集電路,、霍爾傳感器采集電路，以及過電壓,、過電流,、溫度檢測等保護電路。

電動機的驅(qū)動控制有兩種方式：電壓控制和電流控制,。因此,，伺服驅(qū)動器的工作原理是采用響應(yīng)的H橋電路實現(xiàn)電壓控制或者電流控制。除了電動機的驅(qū)動,，伺服驅(qū)動器的另一個功能是采集電動機的電流信號,、霍爾傳感器信號進行反饋，以及實現(xiàn)位置,、速度,、電流的閉環(huán)控制。位置,、速度以及電路的閉環(huán)控制在伺服驅(qū)動器的主控芯片內(nèi)完成,，大多采用經(jīng)典的PID控制算法實現(xiàn)。用戶可以通過響應(yīng)的上位機軟件或者手持編程器進行控制器參數(shù)的調(diào)整和控制器的整定,。

位置前饋增益

設(shè)定位置環(huán)的前饋增益,。設(shè)定值越大時，表示在任何頻率的指令脈沖下,，位置滯后量越小位置環(huán)的前饋增益大,，控制系統(tǒng)的高速響應(yīng)特性提高，但會使系統(tǒng)的位置不穩(wěn)定,，容易產(chǎn)生振蕩,。不需要很高的響應(yīng)特性時，本參數(shù)通常設(shè)為0表示范圍：0~100%

速度比例增益

設(shè)定速度調(diào)節(jié)器的比例增益,。設(shè)置值越大,，增益越高，剛度越大,。參數(shù)數(shù)值根據(jù)具體的伺服驅(qū)動系統(tǒng)型號和負(fù)載值情況確定,。一般情況下，負(fù)載慣量越大,，設(shè)定值越大,。在系統(tǒng)不產(chǎn)生振蕩的條件下，盡量設(shè)定較大的值,。

速度積分時間常數(shù)

設(shè)定速度調(diào)節(jié)器的積分時間常數(shù),。設(shè)置值越小，積分速度越快,。參數(shù)數(shù)值根據(jù)具體的伺服驅(qū)動系統(tǒng)型號和負(fù)載情況確定,。一般情況下，負(fù)載慣量越大,，設(shè)定值越大,。在系統(tǒng)不產(chǎn)生振蕩的條件下，盡量設(shè)定較小的值,。 上海持承自動化設(shè)備有限公司主營驅(qū)動器,，如有參數(shù)不懂，請聯(lián)系我們,！

手動調(diào)整增益參數(shù)

調(diào)整速度比例增益KVP值,。當(dāng)伺服系統(tǒng)安裝完后,，必須調(diào)整參數(shù)，使系統(tǒng)穩(wěn)定旋轉(zhuǎn),。首先調(diào)整速度比例增益KVP值．調(diào)整之前必須把積分增益KVI及微分增益KVD調(diào)整至零,，然后將KVP值漸漸加大；同時觀察伺服電機停止時足否產(chǎn)生振蕩,，并且以手動方式調(diào)整KVP參數(shù),，觀察旋轉(zhuǎn)速度是否明顯忽快忽慢．KVP值加大到產(chǎn)生以上現(xiàn)象時，必須將KVP值往回調(diào)小,，使振蕩消除,、旋轉(zhuǎn)速度穩(wěn)定。此時的KVP值即初步確定的參數(shù)值,。如有必要,，經(jīng)KⅥ和KVD調(diào)整后，可再作反復(fù)修正以達到理想值,。

調(diào)整積分增益KⅥ值,。將積分增益KVI值漸漸加大，使積分效應(yīng)漸漸產(chǎn)生,。由前述對積分控制的介紹可看出,，KVP值配合積分效應(yīng)增加到臨界值后將產(chǎn)生振蕩而不穩(wěn)定，如同KVP值一樣,，將KVI值往回調(diào)小,，使振蕩消除、旋轉(zhuǎn)速度穩(wěn)定,。此時的KVI值即初步確定的參數(shù)值,。

調(diào)整微分增益KVD值。微分增益主要目的是使速度旋轉(zhuǎn)平穩(wěn),，降低超調(diào)量,。因此，將KVD值漸漸加大可改善速度穩(wěn)定性,。    

調(diào)整位置比例增益KPP值,。如果KPP值調(diào)整過大，伺服電機定位時將發(fā)生電機定位超調(diào)量過大,，造成不穩(wěn)定現(xiàn)象,。此時，必須調(diào)小KPP值,，降低超調(diào)量及避開不穩(wěn)定區(qū),；但也不能調(diào)整太小，使定位效率降低,。因此,，調(diào)整時應(yīng)小心配合,。

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直流主軸驅(qū)動系統(tǒng)常見故障

盡管直流主軸驅(qū)動系統(tǒng)在目前已應(yīng)用不多,，逐步為交流主軸驅(qū)動系統(tǒng)取代,，但現(xiàn)有系統(tǒng)的維修還有不少，在此也總結(jié)它的故障特點,。

1. 主軸速度不正?；虿环€(wěn)定，造成這類故障的原因有很多,。

主軸速度不正?；虿环€(wěn)定的故障綜述：

可能原因 檢查步驟 排除措施

電動機負(fù)載過重   重新考慮負(fù)載條件，減輕負(fù)載

速度指令電壓不良或錯誤 測量從數(shù)控裝置主軸接口輸出過來的信號 確保主軸控制信號正常

D/A變換器故障

反饋線斷線或不良 測量反饋信號 確保接線正確

反饋裝置損壞 更換反饋裝置

電動機故障,，如：勵磁喪失等 采用交換法,，可以判斷是否出了故障 更換電動機

驅(qū)動器故障 更換驅(qū)動器

誤差放大器故障

印刷線路板太臟 打開驅(qū)動器，定期給電路板作出清潔 保持電路板的清潔或更換放大器