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伺服電機(jī):執(zhí)行機(jī)構(gòu),將電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能,輸出轉(zhuǎn)矩和轉(zhuǎn)速,帶動(dòng)負(fù)載運(yùn)動(dòng)(如傳送帶、機(jī)械臂關(guān)節(jié))。
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伺服驅(qū)動(dòng)器:控制核心,接收上位控制器(如 PLC、運(yùn)動(dòng)控制卡)的指令(脈沖、模擬量或通信信號),通過算法調(diào)節(jié)輸出電壓、電流,驅(qū)動(dòng)電機(jī)按指令運(yùn)動(dòng),并實(shí)時(shí)接收電機(jī)反饋信號(編碼器數(shù)據(jù))進(jìn)行閉環(huán)控制。
簡單說:驅(qū)動(dòng)器是 “大腦”,負(fù)責(zé)計(jì)算和控制;電機(jī)是 “肌肉”,負(fù)責(zé)執(zhí)行運(yùn)動(dòng),二者必須匹配(功率、信號類型等)才能穩(wěn)定工作。
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指令輸入:驅(qū)動(dòng)器接收上位機(jī)的目標(biāo)指令(如位置、速度)。
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反饋采集:電機(jī)內(nèi)置編碼器實(shí)時(shí)檢測實(shí)際運(yùn)行狀態(tài)(當(dāng)前位置、轉(zhuǎn)速),并將數(shù)據(jù)回傳給驅(qū)動(dòng)器。
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偏差計(jì)算:驅(qū)動(dòng)器對比目標(biāo)指令與實(shí)際反饋,計(jì)算偏差。
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調(diào)節(jié)輸出:通過 PID 等控制算法,調(diào)整輸出電流 / 電壓,驅(qū)動(dòng)電機(jī)修正偏差,直至實(shí)際狀態(tài)與目標(biāo)一致。
優(yōu)勢:相比開環(huán)系統(tǒng)(如步進(jìn)電機(jī)),閉環(huán)控制可消除誤差,實(shí)現(xiàn)高精度、高動(dòng)態(tài)響應(yīng)。
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功率匹配:
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驅(qū)動(dòng)器額定輸出功率需與電機(jī)額定功率一致(如 1.5kW 電機(jī)配 1.5kW 驅(qū)動(dòng)器),避免過載燒毀或性能不足。
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關(guān)注額定電流、峰值轉(zhuǎn)矩(應(yīng)對短時(shí)過載)等參數(shù)。
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控制模式:
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位置控制:接收脈沖指令,精確控制電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)角度(如數(shù)控機(jī)床定位)。
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速度控制:通過模擬量或通信指令設(shè)定轉(zhuǎn)速(如傳送帶調(diào)速)。
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轉(zhuǎn)矩控制:控制輸出力矩(如卷繞機(jī)張力控制)。
驅(qū)動(dòng)器需支持電機(jī)所需的控制模式,部分型號可無縫切換。
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編碼器類型:
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電機(jī)編碼器(增量式 / 絕對式)需與驅(qū)動(dòng)器接口匹配(如差分信號、SSI 協(xié)議)。
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分辨率越高(如 23 位 = 800 萬脈沖 / 轉(zhuǎn)),定位精度越高。
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通信與接口:
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簡單場景用脈沖 / 模擬量接口;復(fù)雜多軸系統(tǒng)需高速通信(如 EtherCAT、PROFINET、SSCNET)。
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支持調(diào)試接口(USB、以太網(wǎng))便于參數(shù)配置和故障診斷。
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小型設(shè)備:如 300W 伺服電機(jī)(帶 2500 線增量編碼器)+ 對應(yīng)功率驅(qū)動(dòng)器,用于貼標(biāo)機(jī)、小型機(jī)械臂。
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中型設(shè)備:2kW 伺服電機(jī)(17 位絕對編碼器)+ 支持 EtherCAT 的驅(qū)動(dòng)器,用于數(shù)控機(jī)床、包裝生產(chǎn)線。
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大型設(shè)備:10kW 以上大功率電機(jī) + 高性能驅(qū)動(dòng)器,用于重型機(jī)床、起重設(shè)備。
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三菱:MR-J4 系列驅(qū)動(dòng)器 + HG/HC 系列電機(jī),支持 SSCNET Ⅲ/H 高速通信,適合高精度場景。
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西門子:SINAMICS V90 驅(qū)動(dòng)器 + 1FL6 電機(jī),性價(jià)比高,支持 PROFINET。
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臺達(dá):ASD-A2 系列驅(qū)動(dòng)器 + ECMA 系列電機(jī),適合中小型設(shè)備,成本可控。
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松下:MBDLN 系列驅(qū)動(dòng)器 + MHMF 系列電機(jī),響應(yīng)速度快,適合電子制造設(shè)備。