伺服與變頻的一個(gè)重要區(qū)別是:變頻可以無編碼器,伺服則必須有編碼器,作電子換向用。兩者的共同點(diǎn):交流伺服的技術(shù)本身就是借鑒并應(yīng)用了變頻的技術(shù),在直流電機(jī)的伺服控制的基礎(chǔ)上通過變頻的PWM方式模仿直流電機(jī)的控制方式來實(shí)現(xiàn)的,也就是說交流伺服電機(jī)必然有變頻的這一環(huán)節(jié):變頻就是將工頻的50、60HZ的交流電先整流成直流電,然后通過可控制門極的各類晶體管(IGBT,IGCT等)通過載波頻率和PWM調(diào)節(jié)逆變?yōu)轭l率可調(diào)的波形類似于正余弦的脈動(dòng)電,由于頻率可調(diào),所以交流電機(jī)的速度就可調(diào)了(n=60f/p,n轉(zhuǎn)速,f頻率,p極對(duì)數(shù))。 伺服系統(tǒng)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)。青島伺服設(shè)備
伺服的輸入為與運(yùn)行動(dòng)作需求相對(duì)應(yīng)的一系列動(dòng)態(tài)控制指令,如:速度、位置或轉(zhuǎn)矩...等等。之所以說這些指令是動(dòng)態(tài)的,是因?yàn)樵趯?shí)際應(yīng)用中,目標(biāo)對(duì)象往往需要在運(yùn)行過程中根據(jù)工藝要求不斷改變其位置、速度、轉(zhuǎn)矩...等動(dòng)作狀態(tài)。因此伺服產(chǎn)品往往需要有一個(gè)或多個(gè)實(shí)時(shí)控制信號(hào)輸入端口,如:脈沖輸入、模擬量輸入或數(shù)字通訊輸入...等,用于從上位控制器接收連續(xù)的運(yùn)動(dòng)控制指令。這些指令可能是控制器中已經(jīng)規(guī)劃好的運(yùn)動(dòng)曲線在各個(gè)時(shí)間點(diǎn)上的值,也有可能是基于其他運(yùn)動(dòng)軸狀態(tài)實(shí)時(shí)計(jì)算出來的中間變量(如:主軸...),但不管怎樣,伺服的任務(wù)就是要讓其較終控制對(duì)象的動(dòng)作軌跡盡可能的與給定的運(yùn)行曲線相吻合~ 寧波交流伺服電機(jī)伺服系統(tǒng)必須具備可控性好,穩(wěn)定性高和適應(yīng)性強(qiáng)等基本性能。
伺服系統(tǒng)需要借助這些反饋元件即時(shí)獲取控制對(duì)象的位置、速度...等運(yùn)動(dòng)狀態(tài),并將其與輸入端給定的目標(biāo)值進(jìn)行實(shí)時(shí)比對(duì),然后依據(jù)反饋誤差的大小快速調(diào)節(jié)其動(dòng)力響應(yīng)輸出,從而讓系統(tǒng)的運(yùn)控性能更加接近其工藝所需要達(dá)到的應(yīng)用指標(biāo)。而對(duì)于伺服而言,我們?cè)谶@里所說的“快速響應(yīng)”,通常指的是毫秒甚至微秒級(jí)的,這樣系統(tǒng)才能夠在極短的時(shí)間窗口內(nèi)對(duì)那些細(xì)微的動(dòng)作偏差作出反應(yīng)并及時(shí)調(diào)節(jié)。因此,絕大多數(shù)伺服產(chǎn)品都會(huì)用頻響帶寬值(BandWidth)來標(biāo)稱其響應(yīng)能力。而我們看到在印刷套色、金屬加工、數(shù)控機(jī)床、木料加工、紙張?zhí)幚?.....等各類高性能運(yùn)控應(yīng)用中都會(huì)使用伺服技術(shù)來實(shí)現(xiàn)精確的位置控制,就是伺服響應(yīng)能力的一種體現(xiàn)~
控制原理相似,給定指令信號(hào)加到AC伺服系統(tǒng)的輸入端,電動(dòng)機(jī)軸上位置反饋信號(hào)與給定位置相比較,根據(jù)比較結(jié)果控制伺服的運(yùn)動(dòng),直至達(dá)到所要求的位置為止。PM、SM和BLDCM二類伺服系統(tǒng)構(gòu)成的基本思路是一致的。兩種永磁無刷電動(dòng)機(jī)比較而言,方波無刷直流電動(dòng)機(jī)具有控制簡單、成本低、檢測裝置簡單、系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)起來相對(duì)容易等優(yōu)點(diǎn)。但是方波無刷直流電動(dòng)機(jī)原理上存在固有缺陷,因電樞中電流和電樞磁勢(shì)移動(dòng)的不連續(xù)性而存在電磁脈動(dòng),而這種脈動(dòng)在高速運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)產(chǎn)生噪聲,在中低速又是平穩(wěn)的力矩驅(qū)動(dòng)的主要障礙。轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)又使得電機(jī)速度控制特性惡化,從而限制了由其構(gòu)成的方波無刷直流電動(dòng)機(jī)伺服系統(tǒng)在高精度、高性能要求的伺服驅(qū)動(dòng)場合下的應(yīng)用(尤其是在低速直接驅(qū)動(dòng)場合)。因此,對(duì)于一般性能的電伺服驅(qū)動(dòng)控制系統(tǒng),選用方波無刷直流電動(dòng)機(jī)及相應(yīng)的控制方式。而PM、SM伺服系統(tǒng)要求定子輸入三相正弦波電流,可以獲得更好的平穩(wěn)性,具有更優(yōu)越的低速伺服性能。因而普遍用于數(shù)控機(jī)床,工業(yè)機(jī)器人等高性能高精度的伺服驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)中!分為直流和交流伺服電動(dòng)機(jī)兩大類,其主要特點(diǎn),當(dāng)信號(hào)電壓為零時(shí)無自轉(zhuǎn)現(xiàn)象,轉(zhuǎn)速隨著轉(zhuǎn)矩的增加勻速下降。
電機(jī)剛性就是電機(jī)軸抗外界力矩干擾的能力,而我們可以在伺服控制器調(diào)節(jié)電機(jī)的剛性。伺服電機(jī)的機(jī)械剛度跟它的響應(yīng)速度有關(guān),一般剛性越高其響應(yīng)速度也越高,但是調(diào)太高的話,比較容易讓電機(jī)產(chǎn)生機(jī)械共振,所以,在一般的伺服放大器參數(shù)里面都有手動(dòng)調(diào)整響應(yīng)頻率的選項(xiàng),要根據(jù)機(jī)械的共振點(diǎn)來調(diào)整,需要時(shí)間和經(jīng)驗(yàn)(其實(shí)就是調(diào)增益參數(shù))。在伺服系統(tǒng)位置模式下,施加力讓電機(jī)偏轉(zhuǎn),如果用力較大且偏轉(zhuǎn)角度較小,那么就認(rèn)為伺服系統(tǒng)剛性強(qiáng),反之則認(rèn)為伺服剛性弱。注意這里我說的剛性,其實(shí)更接近響應(yīng)速度這個(gè)概念。從控制器角度看的話,剛性其實(shí)是速度環(huán),位置環(huán)和時(shí)間積分常數(shù)組合成的一個(gè)參數(shù),它的大小決定機(jī)械的一個(gè)響應(yīng)速度。 伺服電機(jī)是一種常見的自動(dòng)化機(jī)械元件,適用于有動(dòng)力源、有一定精度要求的加工場景。江蘇伺服馬達(dá)
三菱變頻器主要采用交-直-交方式(VVVF變頻或矢量控制變頻)。青島伺服設(shè)備
當(dāng)然也有采用類似于螺距補(bǔ)償一樣的軟件補(bǔ)償,可以提高單圈的物理分辨率,從而實(shí)際提高定位控制的精度。這在分度轉(zhuǎn)臺(tái)機(jī)器人控制的使用中,可得到有效作用。也正是由于內(nèi)插接技術(shù)的應(yīng)用,使得旋轉(zhuǎn)編碼器也將會(huì)在嚴(yán)酷環(huán)境中的高精度伺服控制中得到更普遍的應(yīng)用。已有224/每轉(zhuǎn)分辨率的旋轉(zhuǎn)編碼器在伺服電機(jī)上的使用情況。編碼器串行通訊省線制的方式,其通訊頻率還只能限于10M以下。隨著伺服控制的高的分辨率、高精度、高響應(yīng)的要求日益增強(qiáng),編碼器通訊頻率的提高也將會(huì)是一個(gè)主要方向! 青島伺服設(shè)備
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