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伺服电机只用一个连接，端口不用多线链接

　　传统的伺服电机通常会有 2 个或2个以上的电气连接端口，一个是动力电源，另一个为信号反馈，有的可能还会有一个单独的接口用于抱闸控制。一般机器制造商和设备用户是比较愿意用只有一个电气端口的伺服电机，因为这样，伺服驱动器和电机之间就只需要使用一根线缆连接。但同时，他们也有会有所顾虑。设备用户愿意接受单线借口，是因为看到了线缆减少将带来的设备制造、使用、维护总体成本的优化。***电机驱动器相对于通用电机驱动器市场表现得更好，成为电机驱动器市场的亮点，比较突出的应用有：电动车和轨道交通电机驱动器，抽油机电机驱动器，电梯***驱动器和电梯一体机,注塑机***驱动器以及空气压缩机，水泵，风机***驱动器。但同时也担心单电缆伺服产品应用到实际生产设备中时，是否可靠?

　　因为传统的伺服反馈技术，并不能很好的支持将伺服电机的电源动力和反馈信号整合在一根电缆中。

　　传统的伺服电机在反馈技术中采用的多为非数字式的信号传输方式。但复杂的信号编码接口需要占用较多的线缆芯数，如：Hiperface Steg 和 EnDat 2.1，仅数据线就需要 6 至8 芯，加上编码器电源和温控，需要用到超过 10 芯以上的反馈线缆。

　　同时，传统伺服电机的抗干扰能力相对较弱，所以需要在反馈传输线路上采取足够的信号保护措施，防止因电机数据反馈错误而造成的设备故障，所以这让伺服电缆的制造工艺变得极为复杂。因此，在以往的运控设备系统中，为了确保设备运控系统***的性能，即使是使用***的伺服电缆，在系统集成时都需要非常严格的按照要求将伺服电机的动力和反馈线缆分开隔离敷设，更何况是把这两种完全不同类型的线路整合在一根电缆里面呢?2009年，成为松下马达销售额较大的公司，获松下电器产业株式会社授予奖杯。

　　不过经过近几年数字式伺服反馈技术的发展，一大批基于此项技术的单电缆伺服产品，如伺服电机、电缆、接插件等的面市和普及，刷新了我们对伺服电机电气连接技术的认知。3、指令输入/反馈输出同时实现4Mpps的***定位分辨率指令。前面我们说到，当伺服电机采用纯数字式反馈作为其信号输出方式，由电机到驱动器的数据反馈不再是多通道的并行传输，而是变成了单通道的串行通讯，因此其线缆连接只需使用两芯数字通讯线;

　　但如果能够将动力线通信 ( Power Line Communication)技术应用在伺服反馈上，将数字化的伺服反馈数据叠加在编码器电源线路上，就能够省去反馈信号传输对特定的通讯线缆的需要，将伺服反馈接口简化到只有两芯。此外，数字信号在传输时具有比较好的抗干扰能力。采用差分方式进行数字信号的传输，能进一步提升信号线路的抗干扰性能，再通过调制解调技术对数字信号进行解析，能够纠正其在长距离传输过程中因干扰或衰减而产生的错误。这些都在很大程度上提升了数字化伺服反馈的抗干扰性能。这样的一个开环系统，如果运动控制器和伺服驱动器之间的信号通道上产生干扰，系统是不能克服的。

　　数字化高速通讯技术带来的伺服反馈接口的简化和信号抗干扰能力的提升，也降低了运控设备系统对伺服反馈线缆的技术工艺要求和制造难度。伺服电机的单电缆连接”概念在刚提出的时候，并未引起业内人士太多的注意，因为传统的伺服电机一直以来都是需要使用动力电源和反馈信号两根不同的线缆连接的。但简单了解一下单电缆连接技术的基本原理，以及伺服产品厂商和用户的日常生产工作流程，可以发现用户们其实非常希望看到设备系统中伺服驱动器和电机之间线缆连接数量的减少;而厂商们则更关心采用仅有两芯的伺服反馈接口以后，驱动和电机产品在结构上的简化。对于直线运动用速度v(t)，加速度a(t)和所需外力F(t)表示，对于旋转运动用角速度(t)，角加速度(t)和所需扭矩T(t)表示，它们均可以表示为时间的函数，与其他因素无关。

　　单电缆技术的价值是显而易见的，能够帮助伺服系统减少至少一半以上的线缆数量和种类，带来成本优势。机器制造商将因此节省大量与伺服线缆相关的应用成本，包括电缆桥架、线槽和电气柜等硬件成本，线缆敷设、接线、布线等工程实施成本，以及库存、备件等方面的物料供应和管理的物流成本;而机器设备的用户，也将有机会使用到结构更加简洁轻便、采购和应用成本更加优化的运控机械设备。但仍需引起注释的是，如果伺服驱动器与电机之间的线缆通过整合简化到只剩一根，这也会大大降低系统集成过程中与线缆敷设和连接相关的工程实施难度和出错概率。伺服电机从静止加速到工作转速(一般为每分钟几百转)需要200～400毫秒。

　　如：将同一台伺服电机的线缆接到不同的驱动器上的错误肯定是不可能出现的了，同时布线和接线的排查也会变得极为简单;系统集成时也无需再考虑动力与反馈线缆分离或隔离敷设，因为伺服反馈的抗干扰问题已经在产品技术层面上解决了，运控设备的稳定性也因此得以提升等等。实现电机的大幅轻量化、小型化，与新开发的小型编码器配合，尤其是1KW以上的大型电机的重量比以往减轻了10-25%(1-6kg)。

　　采用单电缆技术，能够帮助用户提升设备整体***和系统集成应用体验，同时还能够让他们在几乎不增加任何硬件成本的情况家从这项技术本身直接获益。如：因为简化了反馈信号端口、没有 了电机侧反馈端口、无需驱动器侧的模数转换模块，伺服驱动和电机产品的成本将因此优化，同时产品结构也变得更加紧凑轻便。对于终用户来说，机械设备的体积可以做到更小、重量做到更轻。同时数字化的传输还可以实现设备的状态监控——通过远程诊断识别和消除故障，通过预防性维护可以避免意外停机造成的损失。4、交流电机：交流电机一般分为同步和异步电机1）交流同步电机：就是转子是由永磁材料构成，所以转动后，随着电机的定子旋转磁场的变化，转子也做响应频率的速度变化，而且转子速度=定子速度，所以称“同步”。

　　目前***已经装机运行的单电缆伺服驱动电机系统有几十万套，分别来自不同厂家。尽管这个数字与整个运控设备市场相比仍然只是很少一部分，但我们已经能够看到越来越多的用户开始在设备中使用基于数字化反馈技术的单电缆伺服产品了，同时越来越多的产品厂商也已经将此项技术纳入其下一代电机和驱动产品的规划之中。通过以上学习，相信你对松下伺服马达（也叫松伺服电机）驱动器又有了进一步的了解。

松下伺服电机的几个小常识

1、松下伺服电机选型的问题，究竟什么时候选择低惯量，什么时候选择中惯量？

答：通常情况下，为了满足伺服系统的高响应性，一般松下伺服电机都是选用小惯量的电机，又因为松下伺服电机的额定输出力矩（或额定输出功率）越大一般其转子转动惯量也越大，所以单纯讨论电机转动惯量的大小是没有意义的，真正应该讨论的是松下伺服电机的额定输出力矩与松下伺服电机的转动惯量的比值，或者说同样额定输出力矩（同样额定输出功率）的电机的转动惯量的大小。松下伺服电机一般选择小惯量的松下伺服电机以满足较高的动态响应。当然根据松下伺服电机的具体应用环境，也可以选择中惯量，高惯量的松下伺服电机，比如松下伺服电机作为主轴，对于快速响应的要求不那么高的时候，但对速度控制要求非常确，并且经常要求运行在低速低频状态下，还要求能够有编码器信号输出的时候。而这个时候变频器却不能胜任。松下伺服电机拥有高速响应、超小型、轻巧、超静音、使用安全、智能化、稳定性好、报警功能强大等特点，广泛应用于数控机床、纺织、印刷等领域。

2、松下伺服电机飞车的问题？

答：松下伺服电机飞车这种现象比较常见，也的确非常危险，关于松下伺服电机飞车的问题主要是四个方面的经验。是因为外界干扰引起的松下伺服电机高速运转，这种情况都是伺服驱动器为位置脉冲控制方式，主要因为外部接线问题（如接屏蔽，接地等等）和驱动器内部的位置指令滤波参数设置问题而引起，这样的情况在绣花机，弹簧机上经常碰到，这种情况姑且也称为飞车。第二是松下伺服电机的编码器零偏（encoder offset）而引起的飞车，究其实质是编码器零位错误导致的飞车。第三是伺服驱动器进行全闭环控制时，位置环编码器故障导致的飞车。编码器损坏造成的飞车，质上是因为伺服系统没有位置反馈信号，所以伺服系统的位置偏差是无穷大，从而位置环输出的速度指令将是无穷大，于是伺服系统将以速度限制值进行高速旋转，形成飞车；目前，市场上***伺服电机驱动器有：电动车和轨道交通电机驱动器、抽油机电机驱动器、空气压缩机、水泵和风机***驱动器、一体机、电梯***驱动器和电梯一体机、注塑机***驱动器等。第四种情况则是位置环编码器的接线错误，具体的就是信号A，A-的接线颠倒导致的。为什么出现这种情况呢，因为位置环编码器的接线一般是A，A-，B，B-，如果A，A-（或B，B-）信号接反的话，则形成正反馈，正反馈的后果就是必然导致飞车；第伍是位置偏差没有清除而导致的飞车，这种情况主要是发生在伺服驱动器位置脉冲指令控制下，并且伺服驱动器进行了力矩限制，力矩限制住后不能有效推动负载，导致位置偏差不断的累积，当解除力矩限制后，伺服系统急于去消除该偏差，以大加速度去运行，从而导致飞车，当然这种飞车不会持久，很快就会报警驱动器故障。

3、为什么松下伺服驱动器加上使能后，所连接的松下伺服电机的轴用手不能转动？

答：以伺服驱动器处于位置控制方式为例。运用自动控制的基本原理就可以进行解释。因为伺服驱动器加上使能后，整个闭环系统就开始工作了，但这个时候松下伺服系统的给定却为零，假定伺服驱动器处于位置控制方式的话，那么位置脉冲指令给定则为零，如果用手去转动电机轴的话，相当于外部扰动而产生了一个小的位置反馈，因为这个时候的位置脉冲指令给定为零，所以就产生了一个负的位置偏差值，然后该偏差值与伺服系统的位置环增益的乘积就形成了速度指令给定信号，然后速度指令给定信号与内部的电流环输出了力矩，这个力矩就带动电机运转试图来消除这个位置偏差，所以当人试图去转动电机轴的时候就感觉转动不了。对于初使用者或不了解松下伺服马达的人们来说，可能连伺服马达是什么都不知道吧,为了让大家更多的来认识和了解松下伺服马达，下面小编就给大家介绍下关于松下伺服马达是什么的一些基本知识。

4、松下伺服驱动器制动电阻选择的问题？

答：制动电阻的问题，这是个大问题。当然从工程的角度来讲，因为有些东西无法准确的计算，为安全起见，对于频繁启动停止，频繁正反转的场合，可以简单的用能量守恒原理来进行计算。而对于制动电阻的阻值选择的一般规律是制动电阻的阻值不能够太大，也不能够太小，而是有一个范围的。如果阻值太大的话，简单点说，假如是无穷大的话，相当于制动电阻断开，制动电阻不起制动的作用，伺服驱动器还是会报警过电压；如果阻值太小的话，则制动的时候通过该电阻的电流就将非常大，流过制动功率管的电流也会非常大，会将制动功率管烧毁，而制动功率管的额定电流一般是等同于驱动管的，所以制动电阻的小值是不应当低于710/伺服驱动器的额定电流的（假定伺服驱动器是三相380V电压输入）。另外制动电阻分为两种：铝合金制动电阻和波纹制动电阻。当然网上资料说两种制动电阻各有优劣，但是我想对于一般的工程应用应该是都可以的。另外对于变频器的制动电阻的选择原理上与伺服驱动器是相似的。【4】其他新功能，如：可录制负载率、电源电压、驱动器温度等电机、驱动器信息、接口记录功能。

5、松下伺服驱动器电子齿轮比的设置的问题？

答：这里首先要区分伺服的控制方式，当然这里假定伺服是以接受脉冲的方式来控制的（伺服如果以总线的方式来控制的话，伺服驱动器就不用设置电子齿轮比了，但是在上位系统中却会有另外一个东西需要设置，这个东西就是脉冲当量，本质上和伺服驱动器的电子齿轮比是一回事），然后还有伺服是位置控制方式还是速度控制方式或力矩控制方式的问题，如果伺服是速度控制方式或力矩控制方式的话，显然电子齿轮比的设置就失去了意义。也就是说电子齿轮比的设置仅在位置控制方式的时候才有效。还有个问题就是伺服是作为直线轴还是作为旋转轴来使用。对于绣花机来说，X轴，Y轴，M轴，SP轴都是直线轴，因为大豪上位认为是1000个脉冲为一转，所以对于这些轴的电子齿轮比的设置实际上是机械减速比与8的乘积，而对于D轴，H轴来说，则是旋转轴，大豪上位认为8000个脉冲对应360度，所以电子齿轮比设置为8000/360=200/9。对于弹簧机各轴来说，其实也存在直线轴和旋转轴的问题，比如凸轮轴，螺距轴，切刀轴就是旋转轴，而送线轴则是直线轴，不过实际上在伺服驱动器里电子齿轮比一般设置为1/1，而将电子齿轮比的功能的设置放在弹簧机上位上进行，当然在弹簧机上位里换了个叫法，叫着解析度，解析度分子的计算，旋转轴（凸轮轴，螺距轴，切刀轴）=360乘以100，直线轴（送线轴）=圆周率乘以直径乘以100；解析度分母的计算：伺服马达编码器的分辨率*信号倍率*齿轮比。B：在安装一个刚性联轴器时要格外小心，特别是过度的弯曲负载可能导致轴端和轴承的损坏或磨损。

伺服电机是如何分类的？

伺服”一词源于希腊语“奴隶”的意思。“伺服电机”可以理解为服从控制信号指挥的电机：在控制信号发出之前，转子静止不动；当控制信号发出时，转子立即转动；当控制信号消失时，转子能即时停转。

伺服电机是自动控制装置中被用作执行元件的微特电机，其功能是将电信号转换成转轴的角位移或角速度。

直流伺服电机分为有刷和无刷电机。

有刷电机成本低，结构简单，启动转矩大，调速范围宽，控制容易，需要维护，但维护不方便（换碳刷），产生电磁干扰，对环境有要求。因此它可以用于对成本敏感的普通工业和民用场合。

无刷电机体积小，重量轻，出力大，响应快，速度高，惯量小，转动平滑，力矩稳定。控制复杂，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。电机免维护，效率很高，运行温度低，电磁辐射很小，长寿命，可用于各种环境。