實(shí)際上兩種電機(jī)的控制都是調(diào)壓,只是由于無(wú)刷直流采用了電子換向,所以要有數(shù)字控制才可以實(shí)現(xiàn)了,而有刷直流是通過(guò)碳刷換向的,利用可控硅等傳統(tǒng)模擬電路都可以控制,比較簡(jiǎn)單。1、有刷馬達(dá)調(diào)速過(guò)程是調(diào)整馬達(dá)供電電源電壓的高低。調(diào)整后的電壓電流通過(guò)整流子及電刷地轉(zhuǎn)換,改變電極產(chǎn)生的磁場(chǎng)強(qiáng)弱,達(dá)到改變轉(zhuǎn)速的目的。這一過(guò)程被稱之為變壓調(diào)速。2、無(wú)刷馬達(dá)調(diào)速過(guò)程是馬達(dá)的供電電源的電壓不變,改變電調(diào)的控制信號(hào),通過(guò)微處理器再改變大功率MOS管的開(kāi)關(guān)速率,來(lái)實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)速的改變。這一過(guò)程被稱之為變頻調(diào)速。伺服驅(qū)動(dòng)器是現(xiàn)代運(yùn)動(dòng)控制的重要組成部分,被廣泛應(yīng)用于工業(yè)機(jī)器人及數(shù)控加工中心等自動(dòng)化設(shè)備中。閘機(jī)伺服驅(qū)動(dòng)器軟件下載
伺服驅(qū)動(dòng)器和電機(jī)變頻器是利用電力半導(dǎo)體器件的通斷作用將工頻電源變換成另一頻率的電能控制裝置,能實(shí)現(xiàn)對(duì)交流異步電機(jī)的軟啟動(dòng)、變頻調(diào)速、提高運(yùn)轉(zhuǎn)精度、改變功率因素等功能。變頻器可驅(qū)動(dòng)變頻電機(jī)、普通交流電機(jī),主要是充當(dāng)調(diào)節(jié)電機(jī)轉(zhuǎn)速的角色。變頻器通常由整流單元、高容量電容、逆變器和控制器四部分組成。
變頻器兩者的工作原理變頻器的調(diào)速原理主要受制于異步電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速n、異步電動(dòng)機(jī)的頻率f、電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)差率s、電動(dòng)機(jī)極對(duì)數(shù)p這四個(gè)因素。轉(zhuǎn)速n與頻率f成正比,只要改變頻率f即可改變電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速,當(dāng)頻率f在0-50Hz的范圍內(nèi)變化時(shí),電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)范圍非常寬。 伺服驅(qū)動(dòng)器報(bào)警31伺服系統(tǒng)的比較大特色:透過(guò)回饋信號(hào)的控制方式〔可做指令值與目標(biāo)值的比較,因而大幅減少誤差狀況〕。
驅(qū)動(dòng)器相當(dāng)于人腦,電機(jī)相當(dāng)于肌肉,而執(zhí)行器相當(dāng)于人手(執(zhí)行器簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)其實(shí)是由若干驅(qū)動(dòng)器、電機(jī)、機(jī)械結(jié)構(gòu)和傳感器組成的一個(gè)構(gòu)件)。
以抓蘋(píng)果為例,人通過(guò)大腦控制手臂的肌肉收縮使手到達(dá)蘋(píng)果所在區(qū)域,并通過(guò)手完成對(duì)蘋(píng)果的抓取動(dòng)作。同樣是完成上面的任務(wù),對(duì)于一個(gè)n自由度的機(jī)械臂而言,則是通過(guò)驅(qū)動(dòng)器控制各個(gè)關(guān)節(jié)的電機(jī)運(yùn)動(dòng),使得機(jī)械臂的末端到達(dá)蘋(píng)果的擺放位置,此時(shí)安裝在機(jī)械臂末端的執(zhí)行器扮演人手的角色實(shí)現(xiàn)對(duì)蘋(píng)果的抓取。因此這三者并不是一回事,想要機(jī)器人實(shí)現(xiàn)一個(gè)特定的任務(wù),上述三者需要發(fā)揮各自的功能,缺一不可。
目前,主流的伺服驅(qū)動(dòng)器均采用數(shù)字信號(hào)處理器(DSP)作為控制重心,可以實(shí)現(xiàn)比較復(fù)雜的控制算法,實(shí)現(xiàn)數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化和智能化。功率器件普遍采用以智能功率模塊(IPM)為重心設(shè)計(jì)的驅(qū)動(dòng)電路,IPM內(nèi)部集成了驅(qū)動(dòng)電路,同時(shí)具有過(guò)電壓、過(guò)電流、過(guò)熱、欠壓等故障檢測(cè)保護(hù)電路,在主回路中還加入軟啟動(dòng)電路,以減小啟動(dòng)過(guò)程對(duì)驅(qū)動(dòng)器的沖擊。
功率驅(qū)動(dòng)單元首先通過(guò)三相全橋整流電路對(duì)輸入的三相電或者市電進(jìn)行整流,得到相應(yīng)的直流電。經(jīng)過(guò)整流好的三相電或市電,再通過(guò)三相正弦PWM電壓型逆變器變頻來(lái)驅(qū)動(dòng)三相永磁式同步交流伺服電機(jī)。功率驅(qū)動(dòng)單元的整個(gè)過(guò)程可以簡(jiǎn)單的說(shuō)就是AC-DC-AC的過(guò)程。整流單元(AC-DC)主要的拓?fù)潆娐肥侨嗳珮虿豢卣麟娐贰?道閘電控部分自動(dòng)記錄電機(jī)運(yùn)行的時(shí)間,當(dāng)電機(jī)運(yùn)行時(shí)間超過(guò)預(yù)定值時(shí),則輸出信號(hào)控制電機(jī)停止運(yùn)轉(zhuǎn)。
因?yàn)閭鹘y(tǒng)的剛性驅(qū)動(dòng)器已經(jīng)不能滿足機(jī)器人的需求。如足式機(jī)器人,在步行運(yùn)動(dòng)中總會(huì)受到地面的沖擊,如何更好地吸收沖擊能量并良好地控制腿部在沖擊后的運(yùn)動(dòng),需要做機(jī)械與控制方面的改進(jìn)。而研究柔性驅(qū)動(dòng)器就是其改進(jìn)方向之一。如工業(yè)機(jī)器人,拖動(dòng)試教是一種簡(jiǎn)單快捷的機(jī)器人配置功能。在人拖動(dòng)機(jī)器人的過(guò)程中,希望人受到的阻力小,機(jī)器人運(yùn)動(dòng)平順不抖動(dòng)。除了在柔順控制的算法上做文章,研究機(jī)械方面的柔性驅(qū)動(dòng)器也是一大方向。除此以外,剛性機(jī)器人常常因裝配誤差等問(wèn)題造成“卡死”,剛性的位置控制算法會(huì)對(duì)機(jī)器人關(guān)節(jié)施加很大的堵轉(zhuǎn)扭矩,這容易對(duì)機(jī)械系統(tǒng)造成損傷。而在關(guān)節(jié)中加入一些吸能與緩沖結(jié)構(gòu),能在機(jī)械上保護(hù)機(jī)器人。再者,外部環(huán)境的沖擊對(duì)機(jī)器人控制系統(tǒng)來(lái)說(shuō),通常是極其短暫的階躍信號(hào),如果控制系統(tǒng)的帶寬不高,是難以響應(yīng)這些信號(hào)的。即,即便是柔順控制算法,通常也無(wú)法很好響應(yīng)沖擊信號(hào),進(jìn)而無(wú)法對(duì)環(huán)境的沖擊做出控制,因此機(jī)器人在面對(duì)沖擊時(shí)就會(huì)以剛性的狀態(tài)去應(yīng)對(duì)。硬碰硬,結(jié)果通常是損害機(jī)械本體。通過(guò)整流部,將交流電源變?yōu)橹绷麟娫?,?jīng)電容濾波,產(chǎn)生平穩(wěn)無(wú)脈動(dòng)的直流電源。高要直流伺服驅(qū)動(dòng)器方案
繼電器板、驅(qū)動(dòng)板、功率變換電路提供直流電源。繼電器板作用,提供直流電完成控制信號(hào)、檢測(cè)信號(hào)傳遞。閘機(jī)伺服驅(qū)動(dòng)器軟件下載
伺服驅(qū)動(dòng)器使用方法大體和變頻器一樣,在這里需要注意的是伺服驅(qū)動(dòng)器的選型不只有功率一個(gè)參數(shù),還有低慣量和高慣量。低慣量類型一般轉(zhuǎn)矩低、轉(zhuǎn)速高,適合一些負(fù)載輕、運(yùn)動(dòng)頻繁的控制。高慣量類型轉(zhuǎn)矩高、轉(zhuǎn)速低,適合一些負(fù)載較大的控制。所以需要根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)情況選擇合適的驅(qū)動(dòng)器,否則要不就是轉(zhuǎn)速跟不上,要不就是電機(jī)過(guò)熱影響壽命。伺服驅(qū)動(dòng)器主要有三種控制方式:1、轉(zhuǎn)矩控制,2、位置控制:3、速度模式
1、集成所有控制模式:外部脈沖位置、內(nèi)部設(shè)定值位置、速度和轉(zhuǎn)矩控制;2、全功率驅(qū)動(dòng)標(biāo)配內(nèi)置制動(dòng)電阻;3、集成抱閘繼電器。 閘機(jī)伺服驅(qū)動(dòng)器軟件下載
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