主轴定向控制方案简介

主轴定向准停控制，实际上是在主轴速度控制基础上增加一个位置控制环。常采用位置编码器或磁性传感器作为检测原件。

当采用位置编码器作为位置检测器件时，由于安装不方便，主轴与编码器之间必须是1：1的传动或将编码器直接安装在主轴轴端。而采用磁性传感器作为位置检测器件时，磁性器件只能直接安装在主轴上，而磁性传感头则固定在主轴箱体上。采用编码器与使用磁性传感器的方式相比，前者具有定位点在0～360°范围内灵活可调，定位精度高，定位速度快等优点，而且还可以作为主轴同步进给的位置检测器件。

但直流电动机需要机械换向，换向器表面线速度、换向电流、电压均受到限制，限制了其转速和功率的提高，并且它的恒功率调速范围也较小。由于换向也增加了电动机制造的难度、成本并使调速控制系统变得复杂，吉林Rs Automation伺服驱动器采购源头。另外换向器必须定时停机检查和维修，吉林Rs Automation伺服驱动器采购源头，吉林Rs Automation伺服驱动器采购源头，使用和维护都比较麻烦。

功率放大器（驱动放大电路）

步进电动机是几相的，在驱动装置中就有几路驱动放大电路，三相步进电动机，在驱动装置中就有三路驱动电路，每一路连接步进电动机的一相绕组。功率放大器的作用是将环形分配器发出的TTL电平信号放大至几安到十几安的电流送至步进电动机的各绕组。下面主要以高低压切换驱动为例介绍典型的驱动功率放大电路。

当输入信号为低电平时，V1、V2、Vg、Vd均截止，电动机绕组中无电流流过，步进电动机不转动，当输入信号为高电平时，V1、V2、Vd饱和导通，在V2由截止过渡到饱和导通期间，与T一次侧串联的V2集电极回路电流急剧增加，在T的二次侧产生一个感应电压，加到高压功率管Vg的基极上，使Vg导通，80V的高压经过Vg加到电动机绕组上，使电流按La/(Rd+r)的时间常数向电流稳定值Vg/(Rd+r)上升。经过过渡过程后，V2进入稳定状态（饱和导通）后，T一次侧电流达到稳定值，无磁通量变化，T的二次侧感应电压为零，Vg截止。这时12V低压电源经二极管VDd加到绕组La上，维持La中的额定电流。 重庆Rs Automation伺服驱动器产品样本上海持承自动化设备有限公司主营驱动器，如需相关帮助，随时来电！

DYNAPATH 20M系统主轴不能正常旋转的故障维修

故障现象：一台配套美国DYNAPATH 20M系统的立式加工中心（二手机床），在机床通电后，主轴便在逆时针方向以100r/min的转速自行旋转。但输入M03或M04及S**时，系统却不执行，系统亦无报警。

分析与故障处理：由于DYNAPATH系统为PLC可编程控制器内置式系统，主轴正转、主轴反转信号由PLC程序输出。根据故障现象，为了区分故障部位，维修时首先断开了PLC输出的M03/M04信号；再次启动机床，主轴无自动旋转现象。

通过检查PLC梯形图，发现该机床的程序设计思路是：在机床通电后，主轴应立即进行定向准停，以便更换刀具。因此，开机后主轴旋转不停，且不执行M、S代码的原因可能是主轴定向装置存在问题，导致主轴定向准停动作无法完成。

从开机后主轴以100r/min的转速自行旋转的现象分析，说明PLC的主轴定向控制部分工作正常（主轴定向准停的转速为100r/min），因此故障原因可能是由于主轴定向检测回路或检测器件的不良同时的。维修时，用示波器依次测试主轴定向检测器件的输入、输出信号波形，信号电缆的连接均无异常现象，因此可以判定故障原因在主轴位置检测信号的接口电路上。

三菱FR主轴驱动器高速时出现断路器跳闸的故障维修

故障现象：一台配套MAZATROL CAM-2系统、三菱FR主轴驱动器的立式加工中心，由于操作者失误，在主轴旋转过程中发生碰撞，导致在运行加工程序时，只要主轴在150r/min以上直接启动，主轴驱动器FR-SE内的断路器CB1就跳闸，驱动器控制板上的报警指示灯AL8（LED13）、AL4（LED14）亮。

分析与处理过程：根据报警显示，从FR主轴驱动器说明书可知，它是主轴驱动器主回路过电流报警，引起报警的zui常见原因是逆变大功率晶体管组件损坏。但实际测量全部逆变大功率晶体管组件，发现元器件正常，且主回路不存在短路现象。由此可以初步判定故障原因是在电流检测回路本身。

注意检查电流检测回路元器件，zui终发现驱动器中的电流互感器RO-2不良，更换后故障排除。

伺服驱动器选型步骤大体如下：

1．需求分析。

确定转速、转矩、转速精度或定位精度、安装尺寸、是否需要闭环、成本；

2．选择电机。

首先确定电机类型；然后根据转速、转矩、安装尺寸选择电机；

3．选择反馈元件

根据是否需要闭环，决定是否选用反馈元件，如编码器、测速机、旋变等；

根据转速精度或定位精度选择反馈元件的类型及参数。

4．选择驱动器。

根据电机功率，和以上综合因素选择驱动器；

选择驱动器时，不*需考虑和电机的匹配，还需考虑控制方式。选择适合自己控制器的控制方式，也很重要。

主要视具体应用情况而定，简单地说要确定：负载的性质（如水平还是垂直负载等），转矩、惯量、转速、精度、加减速等要求，上位控制要求（如对端口界面和通讯方面的要求），主要控制方式是位置、转矩还是速度方式。供电电源是直流还是交流电源，或电池供电，电压范围。据此以确定电机和配用驱动器或控制器的型号。

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选择合适的伺服电机系统需要知道的技术数据有：

1）力矩范围 中小力矩（一般在20Nm以下） 小中大，全范围

2）速度范围 低（一般在2000RPM以下，大力矩电机小于1000RPM） 高（可达5000RPM）,直流伺服电机更可达1~2万转/分

3）控制方式 主要是位置控制 多样化智能化的控制方式，位置/转速/转矩方式

4）平滑性 低速时有振动（但用细分型驱动器则可明显改善） 好，运行平滑

5）精度 一般较低，细分型驱动时较高 高（具体要看反馈装置的分辨率）

6）矩频特性 高速时，力矩下降快 力矩特性好，特性较硬

7）过载特性 过载时会失步 可3~10倍过载（短时）

8）反馈方式 大多数为开环控制，也可接编码器，防止失步 闭环方式，编码器反馈

9）编码器类型 - 光电型旋转编码器（增量型/***值型），旋转变压器型

10）响应速度 一般 快

11）耐振动 好 一般（旋转变压器型可耐振动）

12）温升 运行温度高 一般

13）维护性 基本可以免维护 较好

14）价格 低 高 吉林Rs Automation伺服驱动器采购源头

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