富士W系列交流伺服电机,分小惯量3000rpm,中惯量2000rpm和中惯量1500rpm三种规格。其中小惯量3000rpm有50W,100W,200W,400W和750W五种功率型号,中惯量2000rpm有500W,750W,1KW,1.5KW和2KW五种功率型号,中惯量1500rpm有500W,850W和1.3KW三种功率型号。均配17位串行码盘(增量式),可采用模拟量和脉冲两种控制方式,若采用脉冲控制,系统仅由位置环组成,机械特性较差,不适合用在要求高的场合;若采用模拟量控制,可以做速度环或者力矩环的控制,可以达到较高的控制要求。价格适中,适用于中低档机电系统中使用。
一 富士电机的选型
1.电机功率的选择
根据动态负载和静态负载的要求,计算实际有用功率,除以功率因素(一般取0.85),得到电机设计功率,参考富士电机功率擦型号,选择电机功率。这是小儿科,搞机电的人都知道,不宜多言。
富士电机选配减速器值得特别注意。首先要分清电机的额定扭矩,制动扭矩,最大扭矩。比如小惯量400W电机,额定扭矩为1.27Nm(查样本获得),最大扭矩3.82Nm(查样本获得),制动扭矩为额定扭矩的大约1.2倍(实际可能会达到1.5-2倍,本人做过实际实验)。选择减速器速比用实际最大扭矩除以电机最大扭矩,获得一个设计速比;实际静态扭矩除以电机额定扭矩,获得另一个设计速比;两者中取较大者,如果速比过小,特别在重物提升等系统中,电机需要把重物较长时间维持在一定高度,若电机持续靠最大扭矩维持重物状态,10秒后电机会因过载报错,开环,重物坠落。富士电机的扭矩几乎是不能超过样本的参数的(这个是日本货和德国货的重要区别),而且要想达到样本的指标,电机驱动器的参数要调整得相当好,一般用户是没法做到的。买日本货要便宜些,但是要给产品,也给自己留多点余量。
二 富士电机的使用
富士电机的脉冲控制比较简单,本文不想多费口舌。若采用模拟量控制,可以设置电机的Pn-09号参数,1:速度环,2:力矩环。一般而言若采用力矩环,电机参数的相对好调整,因为大部分参数都在上位控制器中完成,需要调整的驱动器里面的参数就很少了。但是在实际应用中调成力矩环后,电机本体在伺服使能后发出咝咝的声音,上位的PID参数很难把噪声调节下来,使用效果不好,我个人还是比较支持使用速度环。改成速度环后,在手动运行参数基础(出厂设置)上需要调整的参数有#09->1,#35,#36,#41,#42,#75->15,如果接线没有问题,上位发指令,电机就可以运行了。如果电机伺服使能后仍然发出咝咝的声音,超过要求的分贝,可以把#05->2,#41#42->20左右。
若采用模拟量控制,电机伺服使能端(CN1-CONT1)不接线,只要电机一上电,由于上位控制器模拟量零漂的原因,电机回失控似的运行,特别容易出事故,使用者需留心。只有在上位机发闭环指令后,这种失控状态才会停止,这是跟脉冲控制时最需要注意的。所以个人认为还是把伺服使能端接线为好(记得设置#10->1),这时如果上位不发运行指令,电机是不会动作的,即使有零漂。
另外带制动器的电机,其制动器电源要从外部接,内部DC24V直流驱动能力不够,制动器不分正负。一般把继电器控制端接电机驱动器CN1-OUT1上,输出端外接24V电。制动器一定要用继电器控制,不能直接在电机上电的时候,制动器就得电,容易发生负载在上电瞬间坠落事故。控制用的继电器最好使用动作时间短的继电器,用光偶也不错。
如果需要高速(1m/s)提升或者降低负载时,电机要接制动电阻,制动电阻请按样本标准购买或者定做,若不接制动电阻在电机驱动负载高速下滑时容易出现Hu报错,电机自动开环,事故后果严重。
三 富士电机的维护
电机使用过程中,维护时要特别注意的事项有:保护电机尾部的编码器,保护电机动力线和码盘线的接头。如果电机速度很高,加速度较大,电机会报EF(F倒写),容易出现事故,加速时间不宜小于0.4s。富士电机一般是不配线的,只配插接件,需要自己做线,做线比较麻烦,手工不好时质量不高,在使用中拉伸受力过大,容易断线,要特别注意保护。试运行器件要观察电机的外表温度,如果温度过高,值得去查找电机的参数哪里不合适。
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