4   伺服电机飞车的问题？

答：伺服电机飞车这种现象比较常见，也的确非常危险，关于伺服电机飞车的问题主要是四个方面的经验。一是因为外界干扰引起的伺服电机高速运转，这种情况都是伺服驱动器为位置脉冲控制方式，主要因为外部接线问题（如接屏蔽，接地等等）和驱动器内部的位置指令滤波参数设置问题而引起，这样的情况在绣花机，弹簧机上经常碰到，这种情况姑且也称为飞车。第二是伺服电机的编码器零偏（encoder offset）而引起的飞车，究其实质是编码器零位错误导致的飞车。第三是伺服驱动器进行全闭环控制时，位置环编码器故障导致的飞车。编码器损坏造成的飞车，本质上是因为伺服系统没有位置反馈信号，所以伺服系统的位置偏差是无穷大，从而位置环输出的速度指令将是无穷大，于是伺服系统将以速度限制值进行高速旋转，形成飞车；第四种情况则是位置环编码器的接线错误，具体的就是信号A，A-的接线颠倒导致的。为什么出现这种情况呢，因为位置环编码器的接线一般是A，A-，B，B-，如果A，A-（或B，B-）信号接反的话，则形成正反馈，正反馈的后果就是必然导致飞车；第伍是位置偏差没有清除而导致的飞车，这种情况主要是发生在伺服驱动器位置脉冲指令控制下，并且伺服驱动器进行了力矩限制，力矩限制住后不能有效推动负载，导致位置偏差不断的累积，当解除力矩限制后，伺服系统急于去消除该偏差，以最。大加速度去运行，从而导致飞车，当然这种飞车不会持久，很快就会报警驱动器故障。

5  伺服电机选型的问题，究竟什么时候选择低惯量，什么时候选择中惯量？

答：通常情况下，为了满足伺服系统的高响应性，一般伺服电机都是选用小惯量的电机，又因为伺服电机的额定输出力矩（或额定输出功率）越大一般其转子转动惯量也越大，所以单纯讨论电机转动惯量的大小是没有意义的，真正应该讨论的是伺服电机的额定输出力矩与伺服电机的转动惯量的比值，或者说同样额定输出力矩（同样额定输出功率）的电机的转动惯量的大小。伺服电机一般选择小惯量的伺服电机以满足较高的动态响应。当然根据伺服电机的具体应用环境，也可以选择中惯量，高惯量的伺服电机，比如伺服电机作为主轴，对于快速响应的要求不那么高的时候，但对速度控制要求非常精.确，并且经常要求运行在低速低频状态下，还要求能够有编码器仿真信号输出的时候。而这个时候变频器却不能胜任。

6   伺服电机漏电及人体触电问题？

答：一说起伺服电机漏电就我的实际经验来说，其实就是两个可能。一种是电磁感应产生的漏电，这种情况就是在测试LUST servo c所配的伺服电机的时候，伺服电机的三根相线都连接到驱动器上了，但是伺服电机的地线没有连接到伺服驱动器上，运转伺服电机的时候，触摸伺服电机导致触电，触电原因就是伺服电机外壳感应了比较高的电压，这种情况其实是非常正常的，当将伺服电机的地线与驱动的外壳共同连接到地线或零线上，就不会有触电的问题了。日系伺服电机我没有专门试验过触电问题，因为通常都会不自觉的将伺服电机的地线和驱动器的外壳共同连接到零线上，但我想这样的问题同样会存在。还有欧系伺服电机与日系伺服电机相比还有另外一个问题，就是欧系伺服电机动力电缆里面多了一根屏蔽线，如果在电机运转时，不小心触摸到了该屏蔽线，照样会触电，所以该屏蔽线也需要连接到驱动器的外壳；还有一种漏电就是相线的绝缘损毁，导致漏电。安徽滁州的弯箍机就出现了这样的问题，客户反映机器一上电启动完毕，触摸操作台就会触电。这个触电本质上是伺服电机的某相对地短路造成的。通过解体伺服电机后发现，伺服电机靠近安装面的一侧的轴承损坏了，固定弹珠的花篮被折断成好几根，然后这些个折断的部分刮掉了伺服电机的定子绕组的绝缘漆，导致漏电。通过观察后发现伺服电机的转轴上的键槽也磨损严重。然后检查输送伺服的减速机，发现转动30度角度减速机没有输出，判定为减速机故障导致伺服电机损坏，从而造成触电。出现这样的问题，对于弯箍机的电控系统来说，或许还要加装一个漏电保护器来避免安全问题。

7   伺服驱动器究竟是什么，与过程控制的温度调节器有什么不同？

答：伺服驱动器究竟是什么东西呢，其实本质上就是个PID调节器，那么它与所谓过程控制的调节器有什么区别呢？过程控制调节器本质上也是PID调节器，一般来是说是用于严重滞后性的系统，系统的稳定需要一定的时间，比如说温度控制。这个时候调整PID各参数对应的作用就不能往大处调整，不然的话，可能温度最终不能稳定下来，系统始终处于来回调整中。另外过程控制调节器一般来说是单回路的PID，执行器件一般都是一些阀门，温度控制的话执行器件一般是固态继电器控制的电热丝。过程控制的检测元件一般来说都是一些个压力传感器，热电偶，流量传感器等等，并且一般都是模拟量信号的。而伺服驱动器则不同，首先伺服驱动器都是多回路，比如一般就有位置环，速度环和电流环。另外伺服驱动器最.大的不同是还有功率放大环节。至于伺服驱动器的参数调整，一般情况下则可以简单的描叙为在系统不发生震荡或系统没有明显的音响的情况下将PID各作用调整得最.大以满足高响应性。当然根据伺服的具体应用环境也有例外，比如对响应性要求不高的场合，而负载的转动惯量有很大的情况，并且还需要进行比较频繁的正反转或者说是启停，那么这个时候就需要将伺服环路参数调整得小一点。伺服系统当然也有滞后，但主要是机械系统的惯性。伺服系统的检测元件一般来说则是光电编码器或旋转变压器，而执行器件则是伺服电机。

自2008年汶川大地震后，人们了解地震知识的欲望变得越来越强烈，开展有关地震知识的宣传教育成为当务之急，为此设计了基于现代可编程序控制(PLC)技术的地震模拟平台。可编程控制器 由于其可靠性高、易使用等特点广泛应用于各个领域的智能控制。地震平台采用了当前的革命性产品电动缸，摒弃了目前普遍使用的液压缸及气缸驱动的方式。电动缸是将伺服电机与丝杠一 体化设计的模块化产品，将伺服电机的旋转运动转换成直线运动，同时将伺服电机最.佳优点精.确转速控制、精.确转数控制和精.确扭矩控制转变成精.确速度控制、精.确位置控制和精.确推力控制。实践证明电动缸完全可以替代液压缸和气缸，并具有实现环境更环保，更节能，更干净等优点，很容易与PLC等控制系统连接，实现高精密运动控制。

      1． 系统的组成

      1．1 平台结构

      地震模拟平台采用框架式结构，由2个纵向电动缸及2个支承缸进行支承，可以模拟纵波产生的纵向震动。此外，为了能模拟横向震动，地震平台采用连杆机构与横 向电动缸进行连接。

      1．2 控制系统

      根据系统控制要求，控制驱动系统的控制核心是上位运动控制器，采用专用的运动控制型PLC。目前许多PLC都可以配置定位模块，有些 PLC的CPU本身应具备运动控制指令，如脉冲输出指令。驱动电机系统 目前主要有步进 电机和伺服 电机，步进电机在运动精度、矩频特性、速度响应及运行特性等方面均与伺服电机有不小的差距。考虑到地震模拟平台对转矩的恒定要求 (即不能因为震级大而出现载人时转矩不足的问题)以及对速度响应的高要求，选择了伺服电机和配套伺服驱动器。执行机构采用电动缸，又叫电动推杆，相对于液压缸和气缸，电动推杆具有以下优点：①不需要复杂的成套系统支持 (包括泵 ，管道，阀门，过滤器，很多接头等)。②可以节约很多空间，而且在无维护的情况下，安全可靠地工作。③只需电机驱动，没有油污的污染，大幅度降低噪音 ，保持洁净、安静的工作环境等。电动缸将电机的旋转运动通过丝杠和丝杠副的机械运动转换为推杆的直线运动，由于其控制、使用的方便性，将实现气缸和液压缸传动所不能实现的精密运动控制。控制系统的核心采用可编程序控制器，根据地震平台的控制要求，得到如表 1所示的地震平台PLC的I／O分配表。本设计 中横向电动缸的伺服电机由YO和Y1控制，分别作为脉冲和方向；纵向2个电动缸的伺服电机由Y2、Y3同步控制。另外，系统中加人了屏闪灯、烟雾机喷烟等效果，使体验者可以身临其境地体验真实地震的感觉。除了电动缸的动作以外，还加入了专用震动电机驱动凸轮机构产生附加震动，使地震效果多样化。