⑴ 為什麼伺服電機驅動器要集成安全功能
目前市面上很多伺服電機驅動器都有集成安全功能,似乎這已成為驅動器未來發展的一個趨勢了。那麼伺服電機驅動器集成安全功能對設備生產的何影響呢?為什麼要使用帶集成安全功能的驅動器呢?下面我們一起簡單探討下。
為了能更簡單的將這個問題說清楚,我們今天會以安全功能中最基本的「安全停止」功能為例,如果能理解這個基本功能,那麼一些增強型的安全功能在驅動器上的集成也就不難理解了。
我們知道,讓設備停止運行的最安全有效的方法就是關斷電源、切斷電機輸入電流,所以通常在設備檢修、需要有人進入設備運行區域時,需要切斷相應的電機和驅動器的電源,而我們通常的方法是按下急停E-Stop,急停的的觸點會斷開驅動器的電源主開關。
而這種切斷電源的停車方式,又分為好幾種不同的級別,比如斷電後自由停車或主動停車後再斷電等。我們今天的例子則是最簡單最基本的斷電自由停車,即急停直接切斷電源後運動部件仍會靠慣性繼續滑行一段時間,稱為停止級別「CAT 0」。
通過上圖幾種安全線路,是可以基本做到這樣的安全停車的,這通常需要在急停迴路中使用安全繼電器、安全接觸器開關等器件。
從安全停車的功能上看,這樣切斷驅動器的電源,往往並不能快速關斷驅動器的電流輸出和電機的扭矩輸出,因為驅動器的直流母線上會儲存一定的能量,在驅動器主電源斷開後,一部分直流母線殘余的能量仍然可以讓驅動器再運轉一段時間(時間長短取決於系統容量),直到直流母線電壓過低為止。所以,這樣的切斷驅動器電源的方式其實並不能確保安全停車的性能的一致性。
從安全功能的集成和實施角度看,正如上圖所示,無論是在驅動器電源側還是輸出側使用安全開關,整個系統都由於安全功能的增加變得更復雜,元器件的數量、接線數量,以及因此帶來的工程設計實施量也因此而增加,想像一下隨著設備自動化程度的提高,傳動和運動軸數不斷增加會對系統的安全性要求不斷提高,這樣安全系統的集成成本自然也會倍增。
再看設備生產運行,由於這樣的安全功能是通過硬接線方式實現的,當在生產過程中發生安全停車的故障時,如果對系統不熟悉(尤其是那些大型系統),排查和區分安全故障點的難度是很大,這就無形中增加了設備的停機時間。另外,對於很多傳動控制系統,如伺服傳動,切斷動力電源必須斷開驅動器輸入主電源,這樣,每次安全停機後的設備恢復生產,不得不重復驅動器的上電初始化過程,這樣便進一步延長了設備故障停機的時間,影響了設備生產效率和開機率。
所以,這樣看來,使用傳統的驅動器產品完成 CAT0 的安全停車,會提高系統實施成本和降低設備生產效率,影響設備生產的總體擁有成本,而且不能確保停車性能的一致性。
那麼,如果使用集成安全功能的驅動器是怎樣的呢?
對於集成了安全功能的驅動器,上述的安全停止功能通常稱為「安全扭矩關斷 STO 」。具備集成STO的驅動器,通常在其驅動器上會有一副雙觸點的常閉的安全信號端子,設備的外部安全信號可以通過這副安全信號觸點控制關斷驅動器的放大器動力迴路輸出。只有當這兩副觸點都處於導通的狀態,驅動器才能正常工作;而當任意一副觸點斷開,驅動器的交流輸出都會被關斷,這樣電機沒有了電流輸入,就處於無扭矩自由狀態了。這和前面說的「CAT 0」的停車功能是一樣的。
這樣的安全關斷扭矩的方式,是直接切斷驅動器電流輸出的,比切斷驅動器電源的方式更為直接、快捷,可以做到在STO 觸發的瞬間立即切斷電機電源,使其失去扭矩輸出。所以從安全功能的角度看,這樣的安全停車的性能會更可靠。
由於這種停車是通過關閉驅動器動力迴路輸出的方式實現的,因此其安全控制迴路中就不再需要接觸器,安全信號(如安全繼電器和急停開關)可以直接接入驅動器的STO端子。省去安全接觸器和相關的接線,將使得安全系統得到極大的簡化,元器件的數量、接線數量,以及相關的工程設計和實施都將被極大的節省。因此,從工程實施的角度看,系統集成和使用的成本不會因為安全性和自動化的性能的提升而倍增。
那麼設備運行時呢?
在安全扭矩關斷出發後,通常集成STO的驅動器都可以將其安全故障狀態通過其集成的顯示器顯示出來(有的還可以將此故障信息通過網路推送到操作員HMI 終端顯示),這樣就極大的節省了安全故障的診斷實現,縮短了設備的停機時間。
另外,集成 STO 後,在安全停車的時候僅僅是切斷了驅動器的動力輸出迴路,驅動器電源並沒有被切斷,這樣,在安全停機後恢復運行時,驅動器不需要重新進行上電初始化,這樣可以縮短設備安全恢復生產的時間,提升了生產效率和開機率。
通過上面的比較我們可以看到,使用集成STO安全扭矩關斷的驅動器產品,可以通過更加簡單、快捷有效的方法實現 CAT0 的安全停車功能,而且相較於傳統的驅動器,在設備設計、集成、實施和運行維護上的總體成本會更低。
如果我們能夠理解上述驅動器集成安全 STO 的價值,就不難理解今天的主題「為什麼驅動器要集成安全功能」了。CAT 0 的安全停止只是設備安全中,最基本最簡單的安全控制方式了。而當設備安全的功能和級別不斷提高,其在設備設計、集成、實施和運維上都將更加復雜,比如更高的安全停車方式、安全運行區域、安全停車監控、安全運行速度和方向等等,如果在驅動器上集成這些高級別的安全功能,配合集成化的安全控制系統,將更加顯著的幫助簡化安全系統、減少元器件和提升設備運營效率。
⑵ 伺服電機不轉原因
1、轉子繞組有斷路(一相斷線)或電源一相失電;
2、繞組引出線始末端接錯或繞組內部接反;
3、電源迴路接點松動,接觸電阻大;
4、電動機負載過大或轉子卡住;
5、電源電壓過低;
6、伺服電機裝配太緊或軸承內油脂過硬;
7、軸承卡住。
解決方法:
1、查明斷點予以修復;
2、檢查繞組極性;判斷繞組末端是否正確;
3、緊固松動的接線螺絲,用萬用表判斷各接頭是否假接,予以修復;
4、減載或查出並消除機械故障;
5、檢查是否把規定的面接法誤接,或者是否由於電源導線過細使壓降過大,如果是應予以糾正;
6、重新裝配使之靈活,以及更換合格油脂;
7、修復軸承。

(2)伺服電機為什麼不能防爆擴展閱讀
伺服主要靠脈沖來定位,基本上可以這樣理解,伺服電機接收到1個脈沖,就會旋轉1個脈沖對應的角度,從而實現位移,因為,伺服電機本身具備發出脈沖的功能,所以伺服電機每旋轉一個角度,都會發出對應數量的脈沖。
這樣,和伺服電機接受的脈沖形成了呼應,或者叫閉環,如此一來,系統就會知道發了多少脈沖給伺服電機,同時又收了多少脈沖回來,這樣,就能夠很精確的控制電機的轉動,從而實現精確的定位,可以達到0.001mm。
直流伺服電機分為有刷和無刷電機。有刷電機成本低,結構簡單,啟動轉矩大,調速范圍寬,控制容易,需要維護,但維護不方便(換碳刷),產生電磁干擾,對環境有要求。因此它可以用於對成本敏感的普通工業和民用場合。
無刷電機體積小,重量輕,出力大,響應快,速度高,慣量小,轉動平滑,力矩穩定。控制復雜,容易實現智能化,其電子換相方式靈活,可以方波換相或正弦波換相。電機免維護,效率很高,運行溫度低,電磁輻射很小,長壽命,可用於各種環境。
交流伺服電機也是無刷電機,分為同步和非同步電機,目前運動控制中一般都用同步電機,它的功率范圍大,可以做到很大的功率。大慣量,最高轉動速度低,且隨著功率增大而快速降低。因而適合做低速平穩運行的應用。
⑶ 防爆伺服電機有抱閘嗎
未必,有沒有抱閘和防不防爆沒關系,一個是機械附件,一個是安全特性。
⑷ 伺服電機能否替代防爆電機
不能,伺服電機主要是從轉速、定位等參數上性能比較好,而防爆電機指的是在外界有可燃氣體容易發生爆炸的場合使用的電機,一般都有特殊的防護外殼。
⑸ 國產防爆伺服電機目前處於什麼檔次
防爆伺服電機的檔次有以下幾檔:
第一檔:parker、瑞諾、JARRETT
第二檔:穆格、科爾摩根
第三檔:國產不知名品牌也有防爆伺服電機了。
⑹ 防爆伺服電機和普通伺服電機有什麼區別
防爆伺服電機一般應用在易燃易爆的場合,運行時不產生電火花。
⑺ 西門子有防爆伺服電機嗎
前面的說的不完全對。西門子有防爆電機,但看你是要西門子貝得的YB2系列還是西門子1MA增安型、1MJ隔爆型的。
⑻ 哪些防爆伺服電機可以用ab控制器
可以的。
1、伺服驅動器和編碼器是構成伺服系統的兩個必要組成部分,伺服驅動器控內制部分通過讀取編碼器容獲得:轉子速度,轉子位置和機械位置,可以完成:
A、伺服電機的速度控制
B、伺服電機的轉矩控制
C、機械位置同步跟蹤(多個傳動點)
D、定點停車
2、編碼器類型非常多,最常用的是絕對值編碼器、增量編碼器和旋轉變壓器,
還有一些更高的通訊編碼器。對於伺服來講,要想獲得非常高的性能和精
度,必須提高編碼器的解析度,常用的伺服編碼器2000-2500線(脈沖數/
轉),但線數越高,編碼器價格就越貴,所以必須了解控制系統的要求,以
選擇最合適的編碼器
3、對於增量性編碼器,最為常用,但最大的問題是:掉電位置丟失,所以要保
持掉電位置,可以採用絕對值編碼器;如果機械振動大,則選用光電編碼器
就不合適了,這是需採用旋轉變壓器。
⑼ 伺服驅動器通電後,不能鎖死電機,是怎麼回事
驅動器要使能後才能鎖死電機的。如果遇到不能鎖死,驅動器也沒有報警,可以斷電重啟一下試試,如果真的不行是要更換了
⑽ 伺服驅動器與伺服電機有區別嗎
伺服電機又叫交流伺服電機,交流同步電機;普通電機通常指交流非同步電機。
主要區別在於:
1,工作在閉環反饋和開環狀態原理的區別;
這也是最大的區別,交流同步電機需要通過電機後端的感測器及編碼器反饋速度、位置或力矩參考值給配套驅動器,再由驅動器實時調整驅動電流按用戶指定值來控制電機旋轉,而非同步直流步進電機通常直接由變頻器或調壓器等裝置直接驅動電機旋轉,並不會對外部干擾因素如力矩過大,負載過重做到動態調整,所以前者比後者更高效,高級,節能,精準。
2,同步和非同步結構的區別;
交流同步電機結構是定子線圈+磁性轉子,它需要通過反饋編碼器的同步信號知道轉子變換的磁場,達到精準控制的目的,而非同步電機結構是定子三相線圈星狀或三角結構+轉子鐵心,單靠驅動電壓控制設定頻率值達到旋轉目的的,高級矢量變頻器因為只是對顯示值簡單調整,並無同步信號要求,故不算真正意義上的閉環反饋。所以前者比後者更復雜,絕不能輕易拆卸調整。
3,專用和通用的區別;
前者由於受編碼器類型和廠家限制,通常配套的驅動器不僅按慣量大中小,功率區分,還按通訊協議做到了專機專用,就是說一款伺服電機只能對應一款驅動器,不能不同系列不同功率對應連接,而交流非同步電機通常可以配套在不同功率的變頻器上,只要不超過最大轉速電流即可。所以,伺服也給維修界帶來了挑戰,通常交流同步電機維修技術含量高,維修成本大,不僅需要搭建多個不同種類和功率的伺服測試平台,還要積累大量經驗。