[发明专利]伺服驱动器控制电机具有单向轴承功能的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种伺服驱动器控制电机具有单向轴承功能的方法。

背景技术

单向轴承广泛应用于钢铁、矿山、纺织、烟草及精细化工等领域的机械设备电机中，单向轴承是在一个方向上可以自由转动，而在另一个方向上锁死的一种轴承。通常单向轴承的金属外壳内设置有很多个滚轴、滚针或者滚珠，而其滚动座的形状使它只能向一个方向滚动，而在另一个方向上会产生很大的阻力，即所谓的单向。

实际的单向轴承有诸多缺点，如轴承受力小，轴承容易磨损，装拆麻烦，不便更换，并单向轴承无法避免的机械间隙影响设备运行的精度；且电机高速运行噪音大，在湿气、灰尘、酸碱等恶劣环境下对轴承的密闭性有较高的要求，即使这样单向轴承容易锈蚀，并一直需要加入润滑剂，以降低磨擦系数，从而减少轴承的磨擦阻力。

目前采用伺服驱动器控制电机运行广泛应用于各类设备中，伺服驱动电机在静止状态时，即电机未通电激励，电机不受控，电机可以任意转动；而伺服驱动器激励电机励磁通电时，电机正反方向有很大的电磁力，电机处于锁死状态；当电机运动状态时，电机在正反方向都可以产生一定的转矩及转速，电机处于受控状态。当由于设备运行需要电机需单向旋转时，则需在电机轴上安装单向轴承，由此增加了电机成本及维护成本，且对设备运行精度存在一定的影响。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种伺服驱动器控制电机具有单向轴承功能的方法，利用本方法无需安装单向轴承即可使电机具有单向轴承的功能，有效降低了电机制造成本及维护成本，保证了设备的运行精度。

为解决上述技术问题，本发明伺服驱动器控制电机具有单向轴承功能的方法包括如下步骤：

步骤一、利用伺服驱动器外部转矩限制功能和反转行程限位功能，通过伺服驱动器参数设置，将电机外部正转转矩限制参数设置为0nm，反转行程限位信号输入始终有效，使伺服控制器的控制模式为电机正方向旋转、反方向锁止，并给出电机正方向旋转为顺时针方向信号或逆时针方向信号；

步骤二、上位机输出电机旋转状态指令信号至伺服驱动器，伺服驱动器控制电机静止状态和运动状态的切换，静止状态下开启外部转矩限制功能，运动状态下关闭外部转矩限制功能，静止状态和运动状态下反转行程限位信号输入始终有效；

步骤三、在电机静止状态下，伺服驱动器外部正转转矩限制功能有效，伺服驱动器激励电机励磁，由于电机在正方向上正转转矩限制参数设置为0nm，所以电磁转矩为零，此时在电机正方向施加外力，电机即可向正方向转动，由于反转行程限位信号输入有效，伺服驱动器在电机反方向上保持转速为零，转矩为电机的额定转矩乘以其过载倍数，此时在电机反方向上产生很大的电磁锁死阻力，电机反方向无法转动；

步骤四、在电机运动状态下，由于外部转矩限制功能无效，伺服驱动器激励电机励磁，电机在正方向可以有转矩输出，上位机给定电机在正方向的转矩、转速，并经伺服驱动器控制电机正方向旋转，实现机械传动要求，同时伺服驱动器反转行程限位信号输入有效，在电机反方向始终保持转速为零，转矩为电机的额定转矩乘以其过载倍数, 电机反方向上依然产生很大的电磁锁死阻力,电机在任何情况下反方向均无法转动，直至伺服驱动器改变电机控制模式。    

由于本发明伺服驱动器控制电机具有单向轴承功能的方法采用了上述技术方案，即利用伺服驱动器原有的外部转矩限制功能和反转行程限位功能，设定伺服驱动器电机控制模式为电机正方向旋转、反方向锁止，并给出正方向旋转为顺时针方向信号或逆时针方向信号；通过上位机伺服驱动器对电机静止状态和运动状态进行切换；静止状态下，伺服驱动器激励电机励磁，使电机在正方向上电磁转矩为零，电机即可正方向转动，伺服驱动器在电机反方向上保持转速为零，电机反方向无法转动；运动状态下，伺服驱动器激励电机励磁，上位机给定电机在正方向的转矩、转速，伺服驱动器控制电机正方向旋转，实现机械传动要求，同时伺服驱动器在电机反方向始终保持转速为零,电机在任何情况下反方向均无法转动，直至伺服驱动器改变电机控制模式。本方法无需安装单向轴承即可使电机具有单向轴承的功能，有效降低了电机制造成本及维护成本，保证了设备的运行精度。

附图说明

下面结合附图和实施方式对本发明作进一步的详细说明：

图1为本方法的原理框图；

图2为伺服驱动器控制电机运行的原理示意图。

具体实施方式

如图1和图2所示，本发明伺服驱动器控制电机具有单向轴承功能的方法包括如下步骤：