1.了解工作模式

驅動模式和軸工作模式取決于應用所需的運動類型，根據不同的應用需求，可選擇扭矩模式、速度模式、位置模式或它們的組合來閉合控制環路。

位置控制模式

位置模式可以嚴格控制速度和位置，一般應用于定位裝置。

根據不同的應用，數字驅動器可能更適合用于閉合位置環；模擬驅動器無法閉合位置環，需要使用控制器。

扭矩模式

通過外部模擬量的輸入或直接賦值來設定電機軸對外的輸出轉矩的大小，主要應用在對材質有要求的纏繞和放卷的裝置中，例如繞線裝置、拉光纖設備、封蓋軸或沖床等。

模擬和數字驅動器都可以在扭矩模式下運行。

速度模式

通過模擬量的輸入或脈沖的頻率進行轉動速度的控制，一般用于要求控制速度卻不定位的場合中，比如收線機——收線速度要根據送線的情況快速調節，但不需要定位。

數字驅動器可以處理這些數據以閉合速度環。模擬驅動器由于沒有微處理器，因此需要增加模擬反饋，如測速發電機。

2.選擇控制方式

駕駛決策取決于機器的整體控制架構。幾十年來，設計一直遵循這種架構：可編程邏輯控制器 (PLC) 處理機器邏輯和輸入/輸出，而專用運動控制器則計算運動軌跡。

現代控制架構變得更加靈活。個人電腦可以扮演運動控制器的角色，某些 PLC 也可以處理多軸運動，但高度協調的運動仍然需要運動控制器，選擇集中式控制還是分布式控制，往往是個痛點。

集中控制

集中控制是指所有的伺服驅動器都由一個中央控制器進行管理和控制。這種方式的特點是結構簡單，易于維護和管理。然而，它的缺點是在于如果中央控制器出現問題，整個系統可能會受到影響，導致控制失效。

分布式控制

分布式控制則是將伺服驅動器分布在整個系統中，每個驅動器都配備有自己的控制器，這些控制器通過通信網絡相互連接，共同協作完成控制任務。

分布式控制的優點在于其高度的靈活性和可擴展性，即使某個控制器出現問題，也不會影響到整個系統的運行。但是，這種方式的復雜性較高，維護和管理的難度也隨之增加。

數字驅動器提供了另一種選擇，一些數字驅動器具有足夠的計算能力，可以在沒有運動控制器的情況下自行進行路徑規劃。

3.明確電機要求

不同電機有不同驅動器要求。例如，無刷直流電機需要特定驅動器，而步進電機則需四組功率場效應晶體管。根據不同的控制方式和要求，伺服電機的驅動器可分直流伺服電機驅動器、交流伺服電機驅動器和步進伺服驅動器。

01

直流伺服電機驅動器使用直流電源將電機的電流進行控制，其具有速度控制精確、控制原理簡單、價格便宜等優點。直流伺服電機驅動器適用于一些小型的、功率較小的電機，如自動售貨機、自動販賣機等。

02

交流伺服電機驅動器使用交流電源將電機的電流進行控制，其具有良好的速度控制特性，在整個速度區間內可實現精準控制，高效率、高精確位置控制等優點。交流伺服電機驅動器又可以分為同步伺服電機和異步伺服電機。

同步伺服電機主要采用永磁體等技術制造，具有更好的速度控制特性，適用于低慣量、低噪音等場合；異步伺服電機則通過使用電容或變壓器來改變轉子和定子之間的磁場，實現電機的控制。

03

步進驅動器是一種使用數字信號來控制電機的非常常用的驅動器（嚴格來說并不是完整的閉環）。步進驅動器通過改變電機的相位和電流來實現電機的控制。步進驅動器結構簡單、工作可靠、適應性強，廣泛應用于自動化加工、包裝、印刷、紡織等領域。

雖然每種電機都有專用的驅動器，但也有混合驅動器可用于為多種類型的電機供電。在使用混合驅動器時，只需通過軟件正確連接和配置驅動器即可。

埃莫 Platinum Bell 伺服驅動器

Platinum Bell 可支持 2 個音圈電機、1 個無刷直流電機或二相步進電機。

4.考慮電源因素

為電機供電是驅動器的基本功能。要準確定位負載，驅動器必須提供必要的電壓和電流，使電機能夠產生扭矩和速度。確定驅動器時，不僅需要考慮電機參數和應用要求，還需要考慮驅動器本身的電源。

確定輸出功率

原始設備制造商常犯的一個錯誤是，根據應用確定電機的尺寸，然后購買一個能讓電機以最高速度運行的驅動器。這種方法不僅無法優化系統性能，還會導致錯誤，甚至過早出現故障。對于非常簡單的系統，以最大扭矩或最高轉速運行電機可能就足夠了，但重要的是要考慮整體情況。

驅動器有最大電流規格，但大多數驅動器也能在短時間內超過峰值電流。這使得電機驅動器組合能夠產生突發的高扭矩，也稱為過扭矩或過電流模式。如果軸主要以較低扭矩運行，但偶爾需要高扭矩爆發，則可以購買較小、較便宜的驅動器，并在過流模式下使用，以提供扭矩峰值。不過，使用這種技術時必須小心謹慎，大多數驅動器只能在有限的時間內提供峰值電流而不會燒毀。

確定輸入功率

要實現理想的系統性能，就必須為驅動器提供適當的輸入功率。需要特別注意電池供電系統，性能和最大限度地延長每次充電的運行時間是主要考慮因素。選擇高效驅動器，并盡可能采用過扭矩技術以盡量減小驅動器的尺寸，從而節省電能。對于涉及啟動、停止或轉向的應用，可考慮使用再生驅動器。

減速時，電機會產生多余的功率。必須消除多余的功率。可以通過電阻器以熱能形式散失。如果您想收集這些功率并將其循環回電池，則應使用再生驅動器。對于便攜式產品來說，再生驅動器具有很大的競爭優勢。

與功率密度一樣，驅動器越小、越輕，整個便攜式系統也就越小、越輕，這也會大大增加動力車輛的循環時間。如果系統包含多個運動軸，則電池可為所有驅動器供電。這就需要在驅動器尺寸和電池電壓之間進行權衡。

總 結

選擇合適的驅動器，您需要了解的四個關鍵步驟是：

1. 根據應用需求選擇合適的工作模式。

2. 考慮控制方式的靈活性和可靠性。

3. 明確電機要求，選擇匹配的驅動器。

4. 考慮電源因素，確保驅動器能提供足夠的電壓和電流。