FAULHABER馮哈伯手電筒式伺服電機(jī)選型比較

FAULHABER馮哈伯手電筒式伺服電機(jī)選型比較

FAULHABER交流伺服電動(dòng)機(jī)
FAULHABER交流伺服電動(dòng)機(jī)定子的構(gòu)造基本上與電容分相式單相異步電動(dòng)機(jī)相似.其定子上裝有兩個(gè)位置互差90°的繞組，一個(gè)是勵(lì)磁繞組Rf，它始終接在交流電壓Uf上；另一個(gè)是控制繞組L，聯(lián)接控制信號(hào)電壓Uc。所以交流伺服電動(dòng)機(jī)又稱兩個(gè)伺服電動(dòng)機(jī)。

FAULHABER交流伺服電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)子通常做成鼠籠式，但為了使伺服電動(dòng)機(jī)具有較寬的調(diào)速范圍、線性的機(jī)械特性，無(wú)“自轉(zhuǎn)”現(xiàn)象和快速響應(yīng)的性能，它與普通電動(dòng)機(jī)相比，應(yīng)具有轉(zhuǎn)子電阻大和轉(zhuǎn)動(dòng)慣量小這兩個(gè)特點(diǎn)。目前應(yīng)用較多的轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)有兩種形式：一種是采用高電阻率的導(dǎo)電材料做成的高電阻率導(dǎo)條的鼠籠轉(zhuǎn)子，為了減小轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量，轉(zhuǎn)子做得細(xì)長(zhǎng)；另一種是采用鋁合金制成的空心杯形轉(zhuǎn)子，杯壁很薄，僅0.2-0.3mm，為了減小磁路的磁阻，要在空心杯形轉(zhuǎn)子內(nèi)放置固定的內(nèi)定子.空心杯形轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量很小，反應(yīng)迅速，而且運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)，因此被廣泛采用。

FAULHABER交流伺服電動(dòng)機(jī)在沒(méi)有控制電壓時(shí)，定子內(nèi)只有勵(lì)磁繞組產(chǎn)生的脈動(dòng)磁場(chǎng)，轉(zhuǎn)子靜止不動(dòng)。當(dāng)有控制電壓時(shí)，定子內(nèi)便產(chǎn)生一個(gè)旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)，轉(zhuǎn)子沿旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的方向旋轉(zhuǎn)，在負(fù)載恒定的情況下，電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速隨控制電壓的大小而變化，當(dāng)控制電壓的相位相反時(shí)，伺服電動(dòng)機(jī)將反轉(zhuǎn)。

FAULHABER永磁交流伺服電動(dòng)機(jī)
20世紀(jì)80年代以來(lái)，隨著集成電路、電力電子技術(shù)和交流可變速驅(qū)動(dòng)技術(shù)的發(fā)展，永磁交流伺服驅(qū)動(dòng)技術(shù)有了突出的發(fā)展，各國(guó)電氣廠商相繼推出各自的FAULHABER交流伺服電動(dòng)機(jī)和伺服驅(qū)動(dòng)器系列產(chǎn)品并不斷完善和更新。交流伺服系統(tǒng)已成為當(dāng)代高性能伺服系統(tǒng)的主要發(fā)展方向，使原來(lái)的直流伺服面臨被淘汰的危機(jī)。90年代以后，世界各國(guó)已經(jīng)商品化了的交流伺服系統(tǒng)是采用全數(shù)字控制的正弦波電動(dòng)機(jī)伺服驅(qū)動(dòng)。交流伺服驅(qū)動(dòng)裝置在傳動(dòng)領(lǐng)域的發(fā)展日新月異。

FAULHABER永磁交流伺服電動(dòng)機(jī)同直流伺服電動(dòng)機(jī)比較，主要優(yōu)點(diǎn)有：
⑴無(wú)電刷和換向器，因此工作可靠，對(duì)維護(hù)和保養(yǎng)要求低。
⑵定子繞組散熱比較方便。
⑶慣量小，易于提高系統(tǒng)的快速性。
⑷適應(yīng)于高速大力矩工作狀態(tài)。
⑸同功率下有較小的體積和重量。
FAULHABER伺服電動(dòng)機(jī)與單相異步電動(dòng)機(jī)比較
FAULHABER交流伺服電動(dòng)機(jī)的工作原理與分相式單相異步電動(dòng)機(jī)雖然相似，但前者的轉(zhuǎn)子電阻比后者大得多，所以伺服電動(dòng)機(jī)與單機(jī)異步電動(dòng)機(jī)相比，有三個(gè)顯著特點(diǎn)：
1、起動(dòng)轉(zhuǎn)矩大
由于轉(zhuǎn)子電阻大，與普通異步電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)矩特性曲線相比，有明顯的區(qū)別。它可使臨界轉(zhuǎn)差率S0>1，這樣不僅使轉(zhuǎn)矩特性（機(jī)械特性）更接近于線性，而且具有較大的起動(dòng)轉(zhuǎn)矩。因此，當(dāng)定子一有控制電壓，轉(zhuǎn)子立即轉(zhuǎn)動(dòng)，即具有起動(dòng)快、靈敏度高的特點(diǎn)。
2、運(yùn)行范圍較廣
3、無(wú)自轉(zhuǎn)現(xiàn)象
正常運(yùn)轉(zhuǎn)的伺服電動(dòng)機(jī)，只要失去控制電壓，電機(jī)立即停止運(yùn)轉(zhuǎn)。當(dāng)伺服電動(dòng)機(jī)失去控制電壓后，它處于單相運(yùn)行狀態(tài)，由于轉(zhuǎn)子電阻大，定子中兩個(gè)相反方向旋轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)與轉(zhuǎn)子作用所產(chǎn)生的兩個(gè)轉(zhuǎn)矩特性（T1－S1、T2－S2曲線）以及合成轉(zhuǎn)矩特性（T－S曲線）

FAULHABER交流伺服電動(dòng)機(jī)的輸出功率一般是0.1-100W。當(dāng)電源頻率為50Hz，電壓有36V、110V、220、380V；當(dāng)電源頻率為400Hz，電壓有20V、26V、36V、115V等多種。

FAULHABER交流伺服電動(dòng)機(jī)運(yùn)行平穩(wěn)、噪音小。但控制特性是非線性，并且由于轉(zhuǎn)子電阻大，損耗大，效率低，因此與同容量直流伺服電動(dòng)機(jī)相比，體積大、重量重，所以只適用于0.5-100W的小功率控制系統(tǒng)。
FAULHABER馮哈伯手電筒式伺服電機(jī)2250S024 BX4CCD，貨期8-10周，6550元一套，這個(gè)是電機(jī)+減速箱一體的，*，原裝，假一罰十，進(jìn)口件質(zhì)保一年。

直流FAULHABER伺服電機(jī)分為有刷和無(wú)刷電機(jī)。有刷電機(jī)成本低，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩大，調(diào)速范圍寬，控制容易，需要維護(hù)，但維護(hù)方便（換碳刷），產(chǎn)生電磁干擾，對(duì)環(huán)境有要求。因此它可以用于對(duì)成本敏感的普通工業(yè)和民用場(chǎng)合。 
無(wú)刷電機(jī)體積小，重量輕，出力大，響應(yīng)快，速度高，慣量小，轉(zhuǎn)動(dòng)平滑，力矩穩(wěn)定?？刂茝?fù)雜，容易實(shí)現(xiàn)智能化，其電子換相方式靈活，可以方波換相或正弦波換相。電機(jī)免維護(hù)，效率很高，運(yùn)行溫度低，電磁輻射很小，長(zhǎng)壽命，可用于各種環(huán)境。 

FAULHABER交流伺服電機(jī)也是無(wú)刷電機(jī)，分為同步和異步電機(jī)，目前運(yùn)動(dòng)控制中一般都用同步電機(jī)，它的功率范圍大，可以做到很大的功率。大慣量，zui高轉(zhuǎn)動(dòng)速度低，且隨著功率增大而快速降低。因而適合做低速平穩(wěn)運(yùn)行的應(yīng)用。 
FAULHABER伺服電機(jī)內(nèi)部的轉(zhuǎn)子是永磁鐵，驅(qū)動(dòng)器控制的U/V/W三相電形成電磁場(chǎng)，轉(zhuǎn)子在此磁場(chǎng)的作用下轉(zhuǎn)動(dòng)，同時(shí)電機(jī)自帶的編碼器反饋信號(hào)給驅(qū)動(dòng)器，驅(qū)動(dòng)器根據(jù)反饋值與目標(biāo)值進(jìn)行比較，調(diào)整轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)的角度。伺服電機(jī)的精度決定于編碼器的精度（線數(shù)）。 

什么是FAULHABER伺服電機(jī)？有幾種類(lèi)型？工作特點(diǎn)是什么？ 
答：FAULHABER伺服電動(dòng)機(jī)又稱執(zhí)行電動(dòng)機(jī)，在自動(dòng)控制系統(tǒng)中，用作執(zhí)行元件，把所收到的電信號(hào)轉(zhuǎn)換成電動(dòng)機(jī)軸上的角位移或角速度輸出。分為直流和交流伺服電動(dòng)機(jī)兩大類(lèi)，其主要特點(diǎn)是，當(dāng)信號(hào)電壓為零時(shí)無(wú)自轉(zhuǎn)現(xiàn)象，轉(zhuǎn)速隨著轉(zhuǎn)矩的增加而勻速下降， 
請(qǐng)問(wèn)交流伺服電機(jī)和無(wú)刷直流伺服電機(jī)在功能上有什么區(qū)別？ 
答：交流伺服要好一些，因?yàn)槭钦也刂?，轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)小。直流伺服是梯形波。但直流伺服比較簡(jiǎn)單，便宜。 
FAULHABER伺服電機(jī)的正確測(cè)試步驟
首先先測(cè)試一下電機(jī)，任何電路也不用連接，把電機(jī)的三根線任意兩根短路在一起，用手轉(zhuǎn)動(dòng)電機(jī)軸，感覺(jué)起來(lái)有阻力，那就OK。
第二步，把驅(qū)動(dòng)器按圖紙接上電源(例如用了調(diào)壓器，從100V調(diào)到220V，怕驅(qū)動(dòng)器是100V的)，通電，驅(qū)動(dòng)器正常，有錯(cuò)誤信息顯示，對(duì)照說(shuō)明書(shū)，是顯示了編碼器有故障的錯(cuò)誤，這個(gè)也正常，還沒(méi)有連接編碼器呢。
第三步，接上編碼器，再開(kāi)機(jī)，沒(méi)有任何錯(cuò)誤顯示了。
第四步，按照說(shuō)明書(shū)上設(shè)置驅(qū)動(dòng)器。例如設(shè)置了'速度控制模式'，然后旋動(dòng)電位器，電機(jī)沒(méi)有轉(zhuǎn)動(dòng)。按說(shuō)明書(shū)上的說(shuō)明，調(diào)整撥動(dòng)開(kāi)關(guān)，zui后把'Servo-ON' 撥動(dòng)以后，電機(jī)一下子鎖定了，OK!然后旋動(dòng)電位器，使SPR/TRQR輸入引腳有電壓，好!電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)起來(lái)了。伺服驅(qū)動(dòng)器上的轉(zhuǎn)數(shù)達(dá)到了1000、2000、3000zui后可到4000多轉(zhuǎn)。說(shuō)明書(shū)上推薦是3000轉(zhuǎn)的，再高速可能會(huì)有些問(wèn)題。
第五步，重新設(shè)置了伺服驅(qū)動(dòng)器，改成'位置控制模式'，把運(yùn)動(dòng)控制卡(或者使用MACH3，連接電腦并行口)接到脈沖、方向接口上，電機(jī)也轉(zhuǎn)動(dòng)了!按照500Kpps的輸出速率，驅(qū)動(dòng)器上顯示出了3000rpm。正反轉(zhuǎn)都可自行控制。

zui后，再調(diào)節(jié)一下運(yùn)動(dòng)控制卡，和做的小連接板。板子上的LED陣列是為了測(cè)試輸出用的，插座是連接兩相編碼器的，另一個(gè)插座是輸出脈沖/方向的，開(kāi)關(guān)、按鈕是測(cè)試I/O輸入的。
FAULHABER集團(tuán)的成功歷程始于60多年前，Dr.Fritz Faulhaber博士研制出自承式空心杯轉(zhuǎn)子線圈斜繞組。如今，F(xiàn)aulhaber已經(jīng)成為質(zhì)量的象征，為驅(qū)動(dòng)技術(shù)的創(chuàng)新性、高度和高可靠度奠定了基石，并開(kāi)創(chuàng)了許多新的應(yīng)用領(lǐng)域。

FAULHABER伺服電機(jī)可使控制速度，位置精度非常準(zhǔn)確，可以將電壓信號(hào)轉(zhuǎn)化為轉(zhuǎn)矩和轉(zhuǎn)速以驅(qū)動(dòng)控制對(duì)象。伺服電機(jī)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速受輸入信號(hào)控制，并能快速反應(yīng)，在自動(dòng)控制系統(tǒng)中，用作執(zhí)行元件，且具有機(jī)電時(shí)間常數(shù)小、線性度高、始動(dòng)電壓等特性，可把所收到的電信號(hào)轉(zhuǎn)換成電動(dòng)機(jī)軸上的角位移或角速度輸出。分為直流和交流伺服電動(dòng)機(jī)兩大類(lèi)，其主要特點(diǎn)是，當(dāng)信號(hào)電壓為零時(shí)無(wú)自轉(zhuǎn)現(xiàn)象，轉(zhuǎn)速隨著轉(zhuǎn)矩的增加而勻速下降。

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FAULHABER伺服電動(dòng)機(jī)原理
伺服電機(jī) 
■定義: 在伺服系統(tǒng)中控制機(jī)械元件運(yùn)轉(zhuǎn)的發(fā)動(dòng)機(jī).是一種補(bǔ)助馬達(dá)間接變速裝置。 
■作用：伺服電機(jī),可使控制速度,位置精度非常準(zhǔn)確。將電壓信號(hào)轉(zhuǎn)化為轉(zhuǎn)矩和轉(zhuǎn)速以驅(qū)動(dòng)控制對(duì)象 
■分類(lèi)：直流伺服電機(jī)和交流伺服電機(jī)。 

工作原理
1、FAULHABER伺服系統(tǒng)（servo mechanism）是使物體的位置、方位
狀態(tài)等輸出被控量能夠跟隨輸入目標(biāo)（或給定值）的任意變化的自動(dòng)控制系統(tǒng)。伺服主要靠脈沖來(lái)定位，基本上可以這樣理解，伺服電機(jī)接收到1個(gè)脈沖，就會(huì)旋轉(zhuǎn)1個(gè)脈沖對(duì)應(yīng)的角度，從而實(shí)現(xiàn)位移，因?yàn)?，伺服電機(jī)本身具備發(fā)出脈沖的功能，所以伺服電機(jī)每旋轉(zhuǎn)一個(gè)角度，都會(huì)發(fā)出對(duì)應(yīng)數(shù)量的脈沖，這樣，和伺服電機(jī)接受的脈沖形成了呼應(yīng)，或者叫閉環(huán)，如此一來(lái)，系統(tǒng)就會(huì)知道發(fā)了多少脈沖給伺服電機(jī)，同時(shí)又收了多少脈沖回來(lái)，這樣，就能夠很的控制電機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)，從而實(shí)現(xiàn)的定位，可以達(dá)到0.001mm。直流伺服電機(jī)分為有刷和無(wú)刷電機(jī)。有刷電機(jī)成本低，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩大，調(diào)速范圍寬，控制容易，需要維護(hù)，但維護(hù)不方便（換碳刷），產(chǎn)生電磁干擾，對(duì)環(huán)境有要求。因此它可以用于對(duì)成本敏感的普通工業(yè)和民用場(chǎng)合。

無(wú)刷電機(jī)體積小，重量輕，出力大，響應(yīng)快，速度高，慣量小，轉(zhuǎn)動(dòng)平滑，力矩穩(wěn)定?？刂茝?fù)雜，容易實(shí)現(xiàn)智能化，其電子換相方式靈活，可以方波換相或正弦波換相。電機(jī)免維護(hù)，效率很高，運(yùn)行溫度低，電磁輻射很小，長(zhǎng)壽命，可用于各種環(huán)境。
2、交流FAULHABER伺服電機(jī)也是無(wú)刷電機(jī)，分為同步和異步電機(jī)，目前運(yùn)動(dòng)控制中一般都用同步電機(jī)，它的功率范圍大，可以做到很大的功率。大慣量，zui高轉(zhuǎn)動(dòng)速度低，且隨著功率增大而快速降低。因而適合做低速平穩(wěn)運(yùn)行的應(yīng)用。
3、FAULHABER伺服電機(jī)內(nèi)部的轉(zhuǎn)子是永磁鐵，驅(qū)動(dòng)器控制的U/V/W三相電形成電磁場(chǎng)，轉(zhuǎn)子在此磁場(chǎng)的作用下轉(zhuǎn)動(dòng)，同時(shí)電機(jī)自帶的編碼器反饋信號(hào)給驅(qū)動(dòng)器，驅(qū)動(dòng)器根據(jù)反饋值與目標(biāo)值進(jìn)行比較，調(diào)整轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)的角度。伺服電機(jī)的精度決定于編碼器的精度（線數(shù)）。
FAULHABER交流伺服電機(jī)和無(wú)刷直流伺服電機(jī)在功能上的區(qū)別：交流伺服要好一些，因?yàn)槭钦也刂?，轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)小。直流伺服是梯形波。但直流伺服比較簡(jiǎn)單，便宜。

一、氣動(dòng)元件：
 德國(guó)品牌：德國(guó)FESTO費(fèi)斯托氣動(dòng)元件，德國(guó)寶德BURKERT電磁閥，英國(guó)海隆諾冠
 日本品牌：日本SMC氣動(dòng)元件，日本CKD喜開(kāi)理氣動(dòng)元件，日本小金井氣動(dòng)元件
 意大利品牌：意大利UNIVER意大利康茂盛
 美國(guó)品牌：美國(guó)ROSS美國(guó)ASCO電磁閥，美國(guó)MAC電磁閥
 中國(guó)臺(tái)灣：中國(guó)臺(tái)灣MINDMAN金器，中國(guó)臺(tái)灣AIRTAC亞德客
 二、工控產(chǎn)品
 德國(guó)品牌：德國(guó)PILZ皮爾茲繼電器，德國(guó)IFM易福門(mén)傳感器，德國(guó)海德漢HEIDENHAIN德國(guó)P+F倍加福傳感器，德國(guó)RENCON編碼器，德國(guó)施克SICK德國(guó)TURCK圖爾克，德國(guó)HIRSCHMANN赫斯曼工業(yè)交換機(jī)。德國(guó)亨士樂(lè)，德國(guó)MURR穆?tīng)?，德?guó)金鐘默勒
 日本品牌：日本歐姆龍OMRON傳感器，日本神視SUNX基恩士，日本奧普士，日本SUMTAK盛太克編碼器，日本內(nèi)密控編碼器
 美國(guó)品牌：巴士德BARKSDALE
 三、液壓元件
 美國(guó)品牌：美國(guó)NUMATICS紐曼蒂克，美國(guó)PARKER派克氣動(dòng)液壓，美國(guó)VICKERS威格士，美MOOG穆格，美國(guó)FAIRCHILD美國(guó)POSEMOUNT羅斯蒙特，美國(guó)艾默生EMERSON美國(guó)哈希HACH美國(guó)丹尼遜液壓元件，美國(guó)克力帕
 德國(guó)品牌：德國(guó)HAWE哈威，德國(guó)REXROTH力士樂(lè)，德國(guó)HYDAC賀德克，德國(guó)E+H，德國(guó)博力謀BELIMO
 日本品牌：日本油研YUKEN，日本不二越NACHI，日本黑田精工，日本豐興TOYOOKI，日本大金液壓DAIKIN，日本東機(jī)美