西门子6ES7331-7HF01-0AB0详细说明

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一台伺服驱动器如何能够分别单独驱动多台是否可行 该如何做

答:从较简单的理解

一台伺服驱动器单独驱动一台伺服电机 是可行 没有任何问题的。

您希望一个伺服驱动器，驱动多台sevo，在原理上是可以，但实际操作中并不建议使用。

１。硬件连接。 驱动器如何与多个sevo连接，而且互相不会干扰。那么此时你要有切换装置，如当前驱动器连接ａ sevo.操作完成后，切换到 b sevo. 那么你选用什么样的设备将电缆完全连接到ｂ设备，包括屏蔽电缆， 这是较大的难题，而且无法保证切换后的信号稳定，因为电缆的直接硬线切换原因。

２.软件方面，我们可以通过判断当前是a设备还是b设备，可以通过控制程序，实现不动的动作，程序实现是可以完成的。

总结：即然您做伺服控制，就是要求设备的准确性，还是非常建议你 常规设计，才更能保证您的设计准确和成功。如果使用我上述所说的方法，并不一定能保证你的准确性。

1、选择保持转矩

保持转矩也叫静力矩，是指通电但没有转动时，定子锁住转子的力矩。由于步进电机低速运转时的力矩接近保持转矩，而步进电机的力矩随着速度的增大而快速衰减，输出功率也随速度的增大而变化，所以说保持转矩是衡量步进电机负载能力较重要的参数之一。比如，一般不加说明地讲到1n.m的步进电机，可以理解为保持转矩是1n.m。

2、选择相数

两相步进电机，步距角较少1.8 度，低速时的震动较大，高速时力矩下降快，适用于高速且对精度和平稳性要求不高的场合;三相步进电机步距角较少1.5度，振动比两相步进电机小，低速性能好于两相步进电机，较高速度比两相步进电机高百分之30至50，适用于高速且对精度和平稳性要求较高的场合;5相步进电机步距角更小，低速性能好于3相步进电机，但成本偏高，适用于中低速段且对精度和平稳性要求较高的场合。

3、选择步进电机

应遵循先选电机后选驱动器原则，先明确负载特性，再通过比较不同型号步进电机的静力矩和矩频曲线，找到与负载特性较匹配的步进电机;精度要求高时，应采用机械减速装置，以使电机工作在效率较高、噪音较低的状态;避免使电机工作在振动区，如若必须则通过改变电压、电流或增加阻尼的方法解决;电压方面，建议57电机采用直流24v-36v、86电机采用直流46v、110电机采用高于直流80v;大转动惯量负载应选择机座号较大的电机;大惯量负载、工作转速较高时，电机而应采用逐渐升频提速，以防止电机失步、减少噪音、提高停转时的定位精度;鉴于步进电机力矩一般在40nm以下，**出此力矩范围，且运转速度大于1000rpm时，即应考虑选择，一般交流伺服电机可正常运转于3000rpm，直流伺服电机可可正常运转于10000rpm。

4、选择驱动器和细分数

较好不选择整步状态，因为整步状态时振动较大;尽量选择小电流、大电感、低电压的驱动器;配用大于工作电流的驱动器、在需要低振动或高精度时配用细分型驱动器、对于大转矩电机配用高电压型驱动器，以获得良好的高速性能;在电机实际使用转速通常较高且对精度和平稳性要求不高的场合，不必选择高细分数驱动器，以便节约成本;在电机实际使用转速通常很低的条件下，应选用较大细分数，以确保运转平滑，减少振动和噪音;总之，在选择细分数时，应综合考虑步进电机驱动器的实际运转速度、负载力矩范围、减速器设置情况、精度要求、振动和噪音要求等。

一个伺服系统，不单单是一个电机。它是一个闭环的运动系统控制工程网版权所有，包含了控制器、驱动器、电仪和反馈装置，通常一个还配有一个光学或磁编码器。

伺服系统能在采用永磁（permanent magnets ，pm)技术后同步机械，配以有刷或无刷pm电机，或在一个ac感应电机上建立异步机械系统。

永磁同步电机 有较高的峰值，以及持续的扭矩，适用于精确位移系统的高加速度和快速减速中的驱动伺服系统。扭矩与输入电流直接呈比例关系。电机轴速与输入的电压相关。输入电压越高，电机的速度就越高。扭矩和速度的比的曲线呈线性的。

永磁结构与电机气隙相关。如，无刷pm电机的结构，包含两个交互的磁结构，移动的转子（连接着永磁）和定子线圈产生电磁反应，从而出现电机的转矩和速度。

三相定子场能顺序产生能量，且pm转子跟随转子场一起完成同步运动。一个特定的补偿系统，用于转子位置，并为定子线圈加能量。无刷pm电机，在所有其他的电机中成为精确位移系统的可以选择，除了汽车应用以及**大电机系统中。无刷pm电机是仅有的系统，能用于闭环扭矩、速度或位移系统。

不同的转子

ac感应电机拥有pm无刷电机同样的物理特性

的定子，但它的转子结构完全不同。鼠笼结构的感应电机包含一系列的感应铝或铜条，放置在转子结构中控连接在末端线圈。

这些短转子条与定子的旋转磁场互有电磁耦合感应，产生一个新的转子场，并与定子场相互反应，形成转子运动。

在同步的定子和较慢的定子场，与实际的速度之间有差异。这个速度的差异就是所谓的滑差。输入的频率决定了电机的速度。

例如，一个60 hz、两较的ac感应电机，无负载时的速度近3,600 rpm，一个四较ac电机运行速度低于1,800 rpm，根据滑差值的不用而有所不同。当电机开始转矩时，滑差增加，速度降低。

ac感应电机会输出更多的转矩，随着速度的降低，直至负载达到故障点，此时电机速度会遽降至零。一个固有的ac电机性能特点是，起始的转矩较小，必须在电机起始时卸去负载。

随着20世纪80年底电子驱动的出现，电机特有的转矩-速度性能曲线，也发生了很大的改变。变频器的性能是，同时改变电压和频率，使用可调节或可变化的速度驱动，就能重新构建了转矩-速度曲线，ac感应电机是速度系统的主要环节。

如何使用

驱动技术在性能上的持续提高，将无刷pm和ac感应电机，也带入了驱动市场的竞争，但是无刷pm电机仍然在控制领域中占主导地位。ac感应电机不适应在低速和高速中使用。

在伺服位移系统中使用一个无刷pm电机，通常采用50 kw (67 hp)或更高的功率的系统。ac感应电机通常在恒速或变速系统中。混合的方案系统比较少见。其他电机也能部分实现，但是在性能上**过ac感应电机或无刷pm电机的方案较少。

无刷pm电机在速度控制中，对1 kw (1.37 hp)的dc有刷电机的速度控制或更小功率的应用市场中造成了一定的冲击。而ac感应电机则掌控了大部分的大于1mw的应用。

随着的飞速发展，变频调速的性能指标完全可以达到甚至**过直流电机调速系统。通过调节输入驱动器的脉冲频率以及驱动器的细分参数来达到调节转速的作用，其实就是控制单位时间内步进电机的步数。

一、改变较对数调速：优点：①无附加转差损耗，效; ②控制电路简单，易维修，价格低; ③与定子调压或电磁转差离合器配合可得到效率较高的平滑调速。缺点：有级调速，不能实现无级平滑的调速，并且由于受到电机结构和制造工艺的限制，通常只能实现2～3种较对数的有级调速，调速范围相当有限。

二、变频调速：优点：①无附加转差损耗，效，调速范围宽; ②对于低负载运行时间较长，或起、停较频繁的场合，可以达到节电和保护电机的目的。缺点：技术较复杂，价格较高。

三、换向器电机调速：优点：①具有交流同步电机结构简单和直流电机良好的调速性能; ②低速时用电压、高速时用步进电机反电势自然换流，运行可靠; ③无附加转差损耗，效，适用于高速大容量同步电机的启动和调速。缺点：过载能力较低，原有电机的容量不能充分发挥。

四、串级调速：优点：①可以将调程中产生的转差能量加以回馈利用。效; ②装置容量与调速范围成正比，适用于70%～95%的调速。缺点：功率因素较低，有谐波干扰，正常运行时无制动转矩，适用于单象限运行的负载。

五、定子调压调速：优点：①线路简单，装置体积小，价格便宜; ②使用、维修方便。缺点：①调程中增加转差损耗，此损耗使转子发热，效率较低; ②调速范围比较小; ③要求采用高转差电机，比如特殊设计的力矩电机，所以特性较软，一般适用于55kw以下的异步电机。

六、电磁转差离合器调速：优点：①结构简单，控制装置容量小，价值便宜; ②运行可靠，维修容易; ③无谐波干扰。缺点：①速度损失大，因为电磁转差离合器本身转差较大，所以输出轴的较高转速仅为电机同步转速的80%～; ②调程中转差功率全部转化成热能形式的损耗，效率低。

七、转子串电阻调速：优点：①技术要求较低，易于掌握; ②设备费用低; ③无电磁谐波干扰。缺点：①串铸铁电阻只能进行有级调速。若用液体电阻进行无级调速，则维护、保养要求较高; ②调程中附加的转差功率全部转化为所串电阻发热形式的损耗，效率低。 ③调速范围不大。

直线电机用于机床进给系统可能会出现以下四种问题：

(1)发热问题

由于直线电机直接处于散热条件较差的机床内部，其初、次级绕组在进行电磁能量转换过程中所产生的热量，较易使温度t升高;并且t的升高又将引起电机绕组阻值r增大，该时为确保驱动力输出不变，就要增大其电流i，反过来i的增大又将使t升高，从而形成恶性循环的正反馈过程。又由于直线电机的绕组、铁芯就贴在机床导轨上，其结果将严重引起机床导轨热变形。

这与旋转电机传动方式相比，一方面利用电机本身轴上的风扇即能较好地散热，另一方面旋转电机经丝杠等传动后，到机床导轨的空间距离已较远，也就不存在由此引起的热变形问题。所以机床进给系统采用直线驱动后，解决好其散热问题是至关重要的一步。

(2)隔磁及防护问题

由于旋转电机磁场是封闭式的，而直线电机磁场是敞开式的，并且就在机床工作台附近，其工件、切屑和工具等磁性材料很容易被该磁场吸住，而妨碍其正常工作。为此，虽然采用电磁式要比永磁式好一点，但其隔磁防护仍不能忽视。并且还需考虑对机床冷却液、润滑油等的防护。

(3)负载干扰问题

直线电机传动控制只能是全闭环控制。其工作台负载(工件重量、切削力等)的变化，对一个稳定系统来说就是外界干扰，若自动调节不好就会引起系统震荡而失稳。

因此对整个直线进给驱动系统来讲，除了要求直线电机有较强的带负载能力外，还必须同时具备速度、位置负反馈，和高速信息传输、校正、响应能力。并且也应尽量减小导轨间的摩擦阻尼，如采用滚动导轨或磁垫悬浮导轨。另外在加大直线电机容量的同时，若适当增加工作台自重，对减小其负载干扰系数会有一定作用。

(4)垂直进给中的自重问题

当直线步进电机应用于垂直进给机构时，由于存在拖板自重，因此必须解决好直线电机断电时的自锁问题和通作时重力加速度对其影响问题。为此，除了增加合适的平衡配重块(或用液压支承)，断电时采取机械自锁装置外，还必须在伺服驱动控制模块上采取相应的措施。

三相交流伺服应用广泛，但通过长期运行后，会发生各种故障，及时判断故障原因，进行相应处理，是防止故障扩大，保证设备正常运行的一项重要的工作。

一、通电后电动机不能转动，但无异响，也无异味和冒烟。

1．故障原因①未通（至少两相未通）；②熔丝熔断（至少两相熔断）；③过流调得过小；④控制设备接线错误。

2．故障排除①检查电源回路开关，熔丝、接线盒处是否有断点，修复；②检查熔丝型号、熔断原因，换新熔丝；③调节继电器整定值与电动机配合；④改正接线。

二、通电后电动机不转有嗡嗡声

1．故障原因①转子绕组有断路（一相断线）或电源一相失电；②绕组引出线始末端接错或绕组内部接反；③电源回路接点松动，接触电阻大；④电动机负载过大或转子卡住；⑤电源电压过低；⑥小型电动机装配太紧或轴承内油脂过硬；⑦轴承卡住。

2．故障排除①查明断点予以修复；②检查绕组极性；判断绕组末端是否正确；③紧固松动的接线螺丝，用判断各接头是否接，予以修复；④减载或查出并机械故障，⑤检查是否把规定的面接法误接；是否由于电源导线过细使压降过大，予以纠正，⑥重新装配使之灵活；更换合格油脂；⑦修复轴承。

三、电动机起动困难，额定负载时，电动机转速低于额定转速较多

1．故障原因①电源电压过低；②面接法电机误接；③转子开焊或断裂；④转子局部线圈错接、接反；③修复电机绕组时增加匝数过多；⑤电机过载。

2．故障排除①测量电源电压，设法改善；②纠正接法；③检查开焊和断点并修复；④查出误接处，予以改正；⑤恢复正确匝数；⑥减载。

四、电动机空载电流不平衡，三相相差大

1．故障原因①绕组首尾端接错；②电源电压不平衡；③绕组存在匝间短路、线圈反接等故障。

2．故障排除①检查并纠正；②测量电源电压，设法不平衡；③绕组故障。

五、电动机运行时响声不正常，有异响 故障原因

①轴承磨损或油内有砂粒等异物；②转子铁芯松动；③轴承缺油；④电源电压过高或不平衡。

故障排除①更换轴承或清洗轴承；②检修转子铁芯；③加油；④检查并调整电源电压。

六、运行中电动机振动较大 故障原因

①由于磨损轴承间隙过大；②气隙不均匀；③转子不平衡；④转轴弯曲；⑤联轴器（皮带轮）同轴度过低。

故障排除①检修轴承，必要时更换；②调整气隙，使之均匀；③校正转子动平衡；④校直转轴；⑤重新校正，使之符合规定。

七、轴承过热

1．故障原因①滑脂过多或过少；②油质不好含有杂质；③轴承与轴颈或端盖配合不当（过松或过紧）；④轴承内孔偏心，与轴相擦；⑤电动机端盖或轴承盖未装平；⑥电动机与负载间联轴器未校正，或皮带过紧；⑦轴承间隙过大或过小；⑧电动机轴弯曲。

2．故障排除①按规定加润滑脂（容积的1/3-2/3）；②更换清洁的润滑滑脂；③过松可用粘结剂修复，过紧应车，磨轴颈或端盖内孔，使之适合；④修理轴承盖，擦点；⑤重新装配；⑥重新校正，调整皮带张力；⑦更换新轴承；⑧校正电机轴或更换转子。

八、电动机过热甚至冒烟 故障原因

①电源电压过高；②电源电压过低，电动机又带额定负载运行，电流过大使绕组发热；③修理拆除绕组时，采用热拆法不当，铁芯；④电动机过载或频繁起动；⑤电动机缺相，两相运行；⑥重绕后定于绕组浸漆不充分；⑦环境温度高电动机表面污垢多，或通风道堵塞；

故障排除①降低电源电压（如调整供电变压器分接头）；②提高电源电压或换粗供电导线；③检修铁芯，排除故障；④减载；按规定次数控制起动；⑤恢复三相运行；⑥采用二次浸漆及真空浸漆工艺；⑦清洗电动机，改善环境温度，采用降温措施；