气缸驱动系统自20世纪70年代以来就在工业化领域得到了迅速普及.气缸适用于作往复直线运动,尤其适用于工件直线搬运的场合.20世纪90年代开始,电机和微电子控制技术迅速发展,使电动执行器的应用迅速扩大.在气动执行器和电动执行器的选择上,特别是在工业自动化需求多的PTP输送场合,一直没有充足的数据来论述两者选择标准.本文从运行能耗的角度探讨两种执行器的能量消耗问题.能耗评价方法气动执行器运行消耗的是压缩空气.压缩空气输送过程中,经过节流阀、管道弯头等阻性元件后,会有一定的压力损失.另外由于工厂普遍存在接头、气缸或电磁阀处的空气泄露.尽管安装时的泄漏量标准低于5%,但很多工厂的泄漏量10%～40%.泄露也将导致一定的压力损失。气动执行器消耗的是压缩空气,需要将消耗压缩空气转化为压缩机的耗电.而电动执行器可采用直接测量得到耗电量,因此可将两种执行器在相同工况下的耗电量作为能耗评价依据气动执行器的空气消耗量测量流程:①打开截止阀,向储气罐中充满0.75MPa的压缩空气;②关闭截止阀,读取储气罐的压力,检查压力下降,以防空气泄露;③设定减压阀的压力为0.5MPa,气动执行器往复动作20次;④读取储气罐的终压力,结束测量.系统中压缩空气消耗是一个固定容腔充放气的过程,可利用差压法来计算压缩空气的消耗量.气动执行器的运行能耗计算模型设空压机组(含冷干机)的实际运行功率为Pc(W),空压机组的输出流量为Qc(m3/s),则空压机组的比能量为QcPc??，则气动执行器每次往复作动耗气折算成压缩机的能耗W和平均消耗功率P为W=??-11*V(J),P=Wf(W).式中,β为空气泄漏率;f为执行器往复作动频率.V1为气动执行器的空气消耗量m3，其中VRTppV*0)21(1???。V为气罐和管路的所有容积(m3)T为室温(K)R为气体常数,对空气R=287N·m/(kg·K):ρ0为标准状况下空气的密度.p1为气罐的初始压力(Pa)p2为气罐的终压力(Pa).电动执行器的运行能耗计算方法测定方法.利用电力计测量电动执行器和控制器在工作时每秒钟的功率.测量结果通过A/D板卡传送到PC并保存起来,利用积分的方法,将工作时间内的功率曲线进行积分就得到电动执行器工作这段时间所消耗的电量.气动执行器与电动执行器的运行能耗实验结果通过实验我们可以清楚的看到两种执行器在相同工况的情况下，每次往返运动的能耗对比图。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LUSTservoc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，与过程控制的温度调节器有不同？答：伺服驱动器究竟是东西呢，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.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.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。
