富士伺服电机 伺服电机 日弘忠信

　　6 离心开关或起动继电器和ptc起动器

　　(1)离心开关

　　在单相异步电动机中，除了电容运转电动机外，在起动过程中，当转子转速达到同步转速的70%左右时，常借助于离心开关，切除单相电阻起动异步电动机和电容起动异步电动机的起动绕组，或切除电容起动及运转异步电动机的起动电容器。离心开关一般安装在轴伸端盖的内侧。

　　(2)起动继电器

　　有些电动机，如电冰箱电动机，由于它与压缩机组装在一起，并放在密封的罐子里，不便于安装离心开关，就用起动继电器代替。继电器的吸铁线圈串联在主绕组回路中，起动时，主绕组电流很大，衔铁动作，使串联在副绕组回路中的动合触点闭合。于是副绕组接通，电动机处于两相绕组运行状态。随着转子转速上升，主绕组电流不断下降，吸引线圈的吸力下降。当到达一定的转速，电磁铁的吸力小于触点的反作用弹簧的拉力，触点被打开，副绕组就脱离电源。

　　(3)ptc起动器

　　式的启动元件是“ptc”，它是一种能“通”或“断”的热敏电阻。ptc热敏电阻是一种新型的半导体元件，可用作型起动开关。使用时，将ptc元件与电容起动或电阻起动电机的副绕组串联。在起动初期，因ptc热敏电阻尚未发热，阻值很低，副绕组处于通路状态，电机开始起动。随着时间的推移，电机的转速不断增加，ptc元件的温度因本身的焦耳热而上升，当超过居里点tc(即电阻急剧增加的温度点)，电阻剧增，副绕组电路相当于断开，但还有一个很小的维持电流，并有2-3瓦的损耗，使ptc元件的温度维持在居里点tc值以上。当电机停止运行后，ptc元件温度不断下降，约2-3分钟其电阻值降到tc点以下，伺服电机，这时有可以重新启动，这一时间正好是电冰箱和空调机所规定的两次开机间的停机时间。

　　惯量匹配的实用性原则

　　如果系统传动刚性为无穷大，富士伺服电机，那么负载电机惯量比也可以设置到无穷大。对于一个传动刚性的系统而言，负载惯量和电机惯量可以看做统一的整体，甚至可以认为负载和电机轴是一体的，此时惯量比不再成为问题，伺服电机代理，惯量匹配原则也将失效。从上文的分析可知，负载电机惯量比并不是导致系统振荡的主因，而只是振荡的指示标志，其更大的原因是系统的传递刚性，如何希望系统振荡现象，更多的时候应该从增大系统传动刚性的角度下功夫。

　　对于通常条件下使用到的传动装置，我们也可以通过式(12)来做定性分析，从式中我们可以知道对于小范围内变化的负载惯量，可以通过增大系统传动刚性ks、或是降低负载电机惯量比来规避系统振荡，但是对于确定负载电机惯量比的上限，通常的办法是利用经验法则。

　　对于常见的滚珠丝杠伺服系统，一般认为当惯量比大于10:1时系统对负载惯量的变化将变得十分敏感，而对于步进电机的控制，一般认为惯量比大于2:1~3:1时，系统将变得难以控制，实际上摩擦对降低振荡是有帮助的，步进电机的定位转矩对吸收振荡有一定的作用，通常情况下步进电机的惯量比上限可达到4:1~5:1。另外对于有些伺服电机宣称的可以达到惯量比50:1，实际上是保持系统稳定性条件下明显牺牲系统的加速性能的一种控制方式。

　　plc控制伺服电机的方法

　　速度控制一般都是用变频器实现，用伺服电机做速度控制，一般是用于快速加减速或是速度控制的场合，因为相对于变频器，伺服电机可以在几毫米内达到几千转，由于伺服都是闭环的，速度非常稳定。转矩控制主要是控制伺服电机的输出转矩，同样是因为伺服电机的响应快。应用以上两种控制，可以把伺服驱动器当成变频器，一般都是用模拟量控制。伺服电机主要的应用还是定位控制，位置控制有两个物理量需要控制，伺服电机马达，那就是速度和位置，确切的说，就是控制伺服电机以多快的速度到达什么地方，并准确的停下。

　　伺服驱动器通过接收的脉冲频率和数量来控制伺服电机运行的距离和速度。 比如，我们约定伺服电机每10000个脉冲转一圈。如果plc在一分钟内发送10000个脉冲，那么伺服电机就以1r/min的速度走完一圈，如果在一秒钟内发送10000个脉冲，那么伺服电机就以60r/min的速度走完一圈。

　　所以，plc是通过控制发送的脉冲来控制伺服电机的，用物理方式发送脉冲，也就是使用plc的晶体管输出是常用的方式，一般是低端plc采用这种方式。而中plc是通过通讯的方式把脉冲的个数和频率传递给伺服驱动器。 比如：profibus-dpcanopen、mechatrolink-ii、ethercat等等。这两种方式只是实现的渠道不一样，实质是一样的，对我们编程来说，也是一样的。这也就是我想跟大家说的，要学习原理，触类旁通，而不是为了学习而学习。

　　对于程序编写，这个差别很大，日系plc是采用指令的方式，而欧系plc是采用功能块的形式。但实质是一样的，比如要控制伺服走一个定位，我们就需要控制plc的输出通道，脉冲数，脉冲频率，加减速时间，以及需要知道伺服驱动器什么时候定位完成，是否碰到限位等等。无论哪种plc，无非就是对这几个物理量的控制和运动参数的读取，只是不同plc实现方法不一样。

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