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伺服電機:執(zhí)行機構(gòu),將電能轉(zhuǎn)化為機械能,輸出轉(zhuǎn)矩和轉(zhuǎn)速,帶動負載運動(如傳送帶、機械臂關節(jié))。
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伺服驅(qū)動器:控制核心,接收上位控制器(如 PLC、運動控制卡)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)動電機按指令運動,并實時接收電機反饋信號(編碼器數(shù)據(jù))進行閉環(huán)控制。
簡單說:驅(qū)動器是 “大腦”,負責計算和控制;電機是 “肌肉”,負責執(zhí)行運動,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)動器接收上位機的目標指令(如位置、速度)。
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反饋采集:電機內(nèi)置編碼器實時檢測實際運行狀態(tài)(當前位置、轉(zhuǎn)速),并將數(shù)據(jù)回傳給驅(qū)動器。
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偏差計算:驅(qū)動器對比目標指令與實際反饋,計算偏差。
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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)動電機修正偏差,直至實際狀態(tài)與目標一致。
優(yōu)勢:相比開環(huán)系統(tǒng)(如步進電機),閉環(huán)控制可消除誤差,實現(xiàn)高精度、高動態(tài)響應。
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功率匹配:
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驅(qū)動器額定輸出功率需與電機額定功率一致(如 1.5kW 電機配 1.5kW 驅(qū)動器),避免過載燒毀或性能不足。
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關注額定電流、峰值轉(zhuǎn)矩(應對短時過載)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,精確控制電機轉(zhuǎn)動角度(如數(shù)控機床定位)。
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速度控制:通過模擬量或通信指令設定轉(zhuǎn)速(如傳送帶調(diào)速)。
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轉(zhuǎn)矩控制:控制輸出力矩(如卷繞機張力控制)。
驅(qū)動器需支持電機所需的控制模式,部分型號可無縫切換。
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編碼器類型:
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電機編碼器(增量式 / 絕對式)需與驅(qū)動器接口匹配(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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小型設備:如 300W 伺服電機(帶 2500 線增量編碼器)+ 對應功率驅(qū)動器,用于貼標機、小型機械臂。
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中型設備:2kW 伺服電機(17 位絕對編碼器)+ 支持 EtherCAT 的驅(qū)動器,用于數(shù)控機床、包裝生產(chǎn)線。
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大型設備:10kW 以上大功率電機 + 高性能驅(qū)動器,用于重型機床、起重設備。
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三菱:MR-J4 系列驅(qū)動器 + HG/HC 系列電機,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)動器 + 1FL6 電機,性價比高,支持 PROFINET。
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臺達:ASD-A2 系列驅(qū)動器 + ECMA 系列電機,適合中小型設備,成本可控。
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松下:MBDLN 系列驅(qū)動器 + MHMF 系列電機,響應速度快,適合電子制造設備。