工控自动化行业必须掌握的知识：伺服电机接线方式

发布：2020-12-09  阅读：861

工控自动化领域，伺服电机是绕不开的一个产品。

在这个行业，要求每一个工程师必须了解伺服的基本使用方法。

今天我们就来聊聊伺服电机如何接线？

伺服这个词语来自于Servus(英语为Slave:奴隶)，所谓的伺服电机系统，其实就是一个可以被实时控制的电机：你让它走1mm，它就走1mm；让它走到什么位置就什么位置，让它先快后慢，就先快后慢。

伺服电机应用中的三种类型：（这个有助于不少人提前理解伺服电机）

1、速度模式，例如需要快速的加减速。这种应用最典型的一种就是，舞台上面吊起来的灯光球，就是快速的加减速。

2、力矩模式（也被称为转矩模式），这就是恒定的输出力，力矩不变，例如：线切割机，金刚石切割机。机床上面的主轴，进给轴都是伺服电机，主要也是这个功能。（当然还搭配其他的两个功能）

3、位置模式。也就是可以精确的控制位置，所谓的控制位置，其实就是控制伺服电机转动的角度。一个电机转动多少度，是依靠的编码器来计数的。

编码器

两种类型编码器

这三种模式在使用中，并不是独立分开的，但经常的状态是以一种主要的功能突出出来。

伺服电机的基本结构：伺服驱动器（也被称为伺服放大器）+电机（Motor，也被称为马达）。

伺服驱动器，伺服电机

（1）伺服驱动器，也叫做伺服放大器。从上位机，PLC，或者是运动控制器发过来的位置指令，给到了驱动器，驱动器会将数值信号，或者是模拟量信号，转化为速度，然后转化为电流的大小，控制电机的转动。

毕竟电机只能识别电流，其他啥信号也识别不了。

驱动器工作原理

（2）伺服电机：伺服电机其实就是一个普通的电机+编码器+电磁抱闸（有不带抱闸的电机）。

所谓的伺服的抱闸，其实就是一个电磁开关，断电后，抱闸自动吸住定子，让定子转动不了。这种应用在起重机上面，那都是必备的存在。包括冲压机，各类机床上面，都一定是要抱闸的。也就是断电必须能够停下来。（这也就是急停状态下，快速的保护功能）

介绍完这些功能，不少人应该有一些理解伺服电机的应用，以及整体结构。

整个伺服系统的出现，一定是：伺服驱动+电机一起出现。现在有的方案有1拖1，也就是一个驱动带一个电机，1拖2就是一个驱动带两个电机，1拖3，1拖6（主要应用在工业机器人上面）。

我们就用最常用的一拖一的接线来说。

上位机-运动控制-驱动器-电机（TRIO伺服）

在实际点的伺服应用中，所有的企业，多会有伺服产品的说明手册。手册中，一定会有伺服的接线方式。

因为每一家伺服的接口都略有不同，尤其是涉及到一拖多的是伺服驱动，更不容易区分。并且伺服的接线，一旦有错误，伺服要不报警，要不就不工作，甚至可能会出现伺服驱动烧坏的现象。

驱动可是伺服中最贵的存在，换驱动是要花费不少钱的。

一套安川的400w总线电机，售价1800元。（2020年价格）

驱动电源的接线方式：

因为涉及到实际的驱动接线，必然要拿一个产品作为举例。以ESTUN的SUMMA驱动为例。

（1）注意事项：驱动的接线一定要注意，伺服电机功率的问题。

功率越大，电流越大，同时要求的电源线最好要粗一些。50W和3KW的电源线路肯定是不一样的。驱动器要接地线，一定要接地线。

（2）如果驱动器不是书本式安装的，一定要间隔10mm左右间隔安装，不能紧贴安装，上下间隔30mm以上。

（3）先确定输入电压：伺服驱动器的输入电源有单相AC100V， 单相AC200V， 单相/ 三相AC200V， 三相AC200V。

输入电压为AC400v，3相

（4）三相交流的接电方式。

不少伺服驱动既可以接三相电，也可以是230v一下的市电（也就是家用这种的电）。常见的国内的伺服有100v，220v，380v，400v等几种类型的电压形式。（还有比较特殊的，例如冲压机的大电机，要是能用到专用电，可以做到1000v以上的电压，可以让设备电流降低一些。这个就不细说了）

驱动器电源线接线原理

从空气开关下来，到驱动器其实有两路电：一路是主电源，一路是控制电。

驱动器实物接线（欧姆龙伺服）

端正上面的接线一定要压实。

端子接线方式

（5）AC单向电接入

同AC三项类似

以目前精细化的端子排插，基本上不再需要我们直接进行接线了。

（6）直流电接入

DC直流电接入

直流电接入，只是在主电源，和控制电源部分加了一个24V，或者是48V的交流——直流，供电电源。

（7）驱动器和电机的连接

驱动器与电机连接

电机有两根线，一根动力线，一根控制线，控制线会伸出两个口，一个是接编码器（一般比较小），一个是接信号输出的口（有U/V/W三个指示），这个不能接错。目前来说的设计，已经规避了接错的防线。基本上都是封装好的伺服接线。

原厂配的伺服线一般都不会超过5m。超过5M估计就要加钱了。

在一些比较特殊的场合，5M距离可以满足90%左右的应用场景，但是有部分三坐标，或者大结构的三次元5M的伺服线缆是不够的。

电机的动力线，就是连接电源的，动力线和控制线缆一般不放在

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