伺服電機(jī)也有它不可避免的如下缺陷

伺服電機(jī)是被現(xiàn)在的工程師們所推崇和津津樂道的，提到運(yùn)動控制不談伺服電機(jī)幾乎不可想象，工程師們癡迷于伺服電機(jī)的閉環(huán)控制，沉醉于高響應(yīng)和高速性及高精度的優(yōu)點(diǎn)，真正地“三高”。但是，正所謂尺有所短，寸有所長，伺服電機(jī)也有它不可避免的如下缺陷： 

    1. 無法靜止：由于采用閉環(huán)控制，伺服電機(jī)本身結(jié)構(gòu)和電機(jī)的特性決定，伺服電機(jī)在停止時無法絕對靜止，在負(fù)載擾動小或者伺服電機(jī)的參數(shù)調(diào)試良好的情況下，伺服電機(jī)始終在正負(fù)1個脈沖之間波動（可以通過觀察伺服驅(qū)動器上關(guān)于編碼器位置的數(shù)值，它一直在正負(fù)1之間波動）。在圖像處理場合這就是一個影響精度的因素。 

    2. 過沖：在由高速轉(zhuǎn)為低速或者靜止時，不可避免地要過沖一段距離，然后在糾正回來。當(dāng)控制器發(fā)一個脈沖給伺服電機(jī)時，伺服電機(jī)往往不是走一個脈沖，而是走3個脈沖，然后在回退2個脈沖。這對那些需要一個脈沖一個脈沖運(yùn)動的場合，絕對不允許過沖的場合時致命的。 

    3. 調(diào)試復(fù)雜：伺服驅(qū)動器內(nèi)動輒上百個參數(shù)，使用說明書幾百頁，著實讓新手發(fā)怵；更換一個的伺服電機(jī)，也會讓老手著實頭痛。這也為售后服務(wù)和維修帶來了大量的工作。 

    4. 低速蠕動：在低速時伺服電機(jī)的運(yùn)行會出現(xiàn)蠕動或者稱之為爬行。 

而閉環(huán)步進(jìn)電機(jī)就完美地解決了以上問題。 

由于閉環(huán)步進(jìn)電機(jī)不是簡單的給步進(jìn)電機(jī)配一個編碼器了事，而是按照伺服電機(jī)系統(tǒng)的工作原理進(jìn)行設(shè)計和開發(fā)。它采用32位的DSP做為主處理器，以保證整個系統(tǒng)的高響應(yīng)和高速，可以做到每隔25微秒就可以調(diào)整一次電機(jī)的電流，標(biāo)配10000個脈沖/圈的編碼器，而且是金屬碼盤的編碼器，既保證了精度，也保證了對環(huán)境、溫度和振動的高適應(yīng)性、穩(wěn)定性和可靠性，甚至優(yōu)于采用玻璃碼盤編碼器的伺服電機(jī)。 

    先，閉環(huán)步進(jìn)電機(jī)由于是電機(jī)的本體是步進(jìn)電機(jī)，在靜止時是絕對靜止不動的。

    其次，閉環(huán)步進(jìn)電機(jī)由于結(jié)合了步進(jìn)電機(jī)的特點(diǎn)和伺服的控制方式，所以不會過沖（因為步進(jìn)電機(jī)的特點(diǎn)就是不會過沖）。 

    三，調(diào)試和使用非常簡單，只需要調(diào)節(jié)驅(qū)動器的3個電位器的位置，不僅設(shè)備制造商可以使用，而且設(shè)備使用商也可以使用，對使用者的要求極低。 

    四，驅(qū)動器采用真正地正弦波、向量和濾波方式控制電流，低轉(zhuǎn)速可以控制在0.2轉(zhuǎn)/分，而且電機(jī)運(yùn)行非常平穩(wěn)和穩(wěn)定，這一點(diǎn)甚至是伺服電機(jī)都無法做到（一般伺服電機(jī)理論上可以做到1轉(zhuǎn)/分，實際的應(yīng)用場合是無法做到1轉(zhuǎn)/分，大致在5rpm以上）。 用戶往往對電磁制動、再生制動、動態(tài)制動的作用混淆，選擇了錯誤的配件。 

    動態(tài)制動器由動態(tài)制動電阻組成，在故障、急停、電源斷電時通過能耗制動縮短伺服電機(jī)的機(jī)械進(jìn)給距離。 

    再生制動是指伺服電機(jī)在減速或停車時將制動產(chǎn)生的能量通過逆變回路反饋到直流母線。經(jīng)阻容回路吸收。 

    電磁制動是通過機(jī)械裝置鎖住電機(jī)的軸。 

    三者的區(qū)別： 

    (1)再生制動必須在伺服器正常工作時才起作用，在故障、急停、電源斷電時等情況下無法制動電機(jī)。動態(tài)制動器和電磁制動工作時不需電源。 

    (2)再生制動的工作是系統(tǒng)自動進(jìn)行，而動態(tài)制動器和電磁制動的工作需外部繼電器控制。 

    (3)電磁制動一般在SVOFF后啟動，否則可能造成放大器過載。動態(tài)制動器一般在SVOFF或主回路斷電后啟動，否則可能造成動態(tài)制動電阻過熱。 

    選擇配件的注意事項： 

    (1)有些系統(tǒng)如傳送裝置，升降裝置等要求伺服電機(jī)能盡快停車。而在故障、急停、電源斷電時伺服器沒有再生制動無法對電機(jī)減速。同時系統(tǒng)的機(jī)械慣量又較大，這時需選用動態(tài)制動器動態(tài)制動器的選擇要依據(jù)負(fù)載的輕重，電機(jī)的工作速度等。 

    (2)有些系統(tǒng)要維持機(jī)械裝置的靜止位置需電機(jī)提供較大的輸出轉(zhuǎn)矩且停止的時間較長，如果使用伺服的自鎖功能往往會造成電機(jī)過熱或放大器過載。這種情況就要選擇帶電磁制動的電機(jī)。 

    (3)三菱的伺服器都有內(nèi)置的再生制動單元，但當(dāng)再生制動較頻繁時可能引起直流母線電壓過高，這時需另配再生制動電阻。再生制動電阻是否需要另配，配多大的再生制動電阻可參照樣本的使用說明。需要注意的是樣本列表上的制動次數(shù)是電機(jī)在空載時的數(shù)據(jù)。實際選型中要先根據(jù)系統(tǒng)的負(fù)載慣量和樣本上的電機(jī)慣量，算出慣量比。再以樣本列表上的制動次數(shù)除以(慣量比+1)。這樣得到的數(shù)據(jù)才是允許的制動次數(shù)。