伺服驅(qū)動器重要參數(shù)的設(shè)置方法
伺服電機是自動控制裝置中被用作執(zhí)行元件的微特電機,其功能是將電信號轉(zhuǎn)換成轉(zhuǎn)軸的角位移或角速度。在自動化設(shè)備中,經(jīng)常用到伺服電機,特別是位置控制,大部分品牌的伺服電機都有位置控制功能,通過控制器發(fā)出脈沖來控制伺服電機運行,脈沖數(shù)對應(yīng)轉(zhuǎn)的角度,脈沖頻率對應(yīng)速度(與電子齒輪設(shè)定有關(guān)),當一個新的系統(tǒng),參數(shù)不能工作時,首先設(shè)定位置增益,確保電機無噪音情況下,盡量設(shè)大些,轉(zhuǎn)動慣量比也非常重要,可通過自學習設(shè)定的數(shù)來參考,然后設(shè)定速度增益和速度積分時間,確保在低速運行時連續(xù),位置精度受控即可。 直線電機的驅(qū)動器技術(shù)與發(fā)展趨勢有關(guān)驅(qū)動器發(fā)展趨勢,無論是伺服電機,還是直線電機,本質(zhì)上是能量轉(zhuǎn)化。伺服驅(qū)動器圖片
交流伺服驅(qū)動器借鑒并應(yīng)用了變頻的技術(shù),在直流電機的伺服控制的基礎(chǔ)上通過變頻PWM方式模仿直流電機的控制方式來實現(xiàn)的,也就是說交流伺服電機必然有變頻的這一環(huán)節(jié)。與變頻器一樣,也是將工頻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)的交流電,波形類似于正余弦的脈動電。
伺服驅(qū)動器發(fā)展了變頻技術(shù),在驅(qū)動器內(nèi)部的電流環(huán),速度環(huán)和位置環(huán)(變頻器沒有該環(huán))都進行了比一般變頻更精確的控制技術(shù)和算法運算,主要的一點可以進行精確的位置控制。現(xiàn)在的交流伺服的控制部分采用數(shù)字信號處理器(DSP)作為控制重心,其優(yōu)點是可以實現(xiàn)比較復雜的控制算法,來完成伺服系統(tǒng)的閉環(huán)控制,包括力矩、速度和位置等閉環(huán)控制。 電機驅(qū)動器是紅外光電開關(guān)又分為成對使用的對射式(比較常見)和單個使用的反射式;閘機會采用10對以上進口紅外光電開關(guān)。
伺服驅(qū)動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)動器的選型不只有功率一個參數(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,適合一些負載輕、運動頻繁的控制。高慣量類型轉(zhuǎn)矩高、轉(zhuǎn)速低,適合一些負載較大的控制。所以需要根據(jù)現(xiàn)場情況選擇合適的驅(qū)動器,否則要不就是轉(zhuǎn)速跟不上,要不就是電機過熱影響壽命。伺服驅(qū)動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)動標配內(nèi)置制動電阻;3、集成抱閘繼電器。
目前,主流的伺服驅(qū)動器均采用數(shù)字信號處理器(DSP)作為控制重心,可以實現(xiàn)比較復雜的控制算法,實現(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)計的驅(qū)動電路,IPM內(nèi)部集成了驅(qū)動電路,同時具有過電壓、過電流、過熱、欠壓等故障檢測保護電路,在主回路中還加入軟啟動電路,以減小啟動過程對驅(qū)動器的沖擊。
功率驅(qū)動單元首先通過三相全橋整流電路對輸入的三相電或者市電進行整流,得到相應(yīng)的直流電。經(jīng)過整流好的三相電或市電,再通過三相正弦PWM電壓型逆變器變頻來驅(qū)動三相永磁式同步交流伺服電機。功率驅(qū)動單元的整個過程可以簡單的說就是AC-DC-AC的過程。整流單元(AC-DC)主要的拓撲電路是三相全橋不控整流電路。 由于直流有刷電機機構(gòu)簡單,生產(chǎn)加工容易,維修方便,容易控制;直流電機還具有響應(yīng)快速、較大的起動轉(zhuǎn)矩。
上位機的指令脈沖輸入(和內(nèi)部脈沖量給定)與來自編碼器的位置反饋脈沖,通過位置比較環(huán)的計算獲得位置偏差信號,位置偏差信號經(jīng)過位置控制器的處理(通常為P比例調(diào)節(jié),在特殊情況下,也有選擇PI比例積分調(diào)節(jié))。生成速度環(huán)的速度給定指令信號,在通過速度控制數(shù)和電流控制器去控制電機的轉(zhuǎn)速。
位置偏差量在轉(zhuǎn)速換成速度給定指令過程中,其速度給定指令的大小由位置比例增益參數(shù)Kp來規(guī)定,因此,Kp參數(shù)設(shè)置越大,控制反應(yīng)越迅速,成為剛性比較硬,反之,剛性比較軟(即反應(yīng)慢)。脈沖偏差易經(jīng)過位置控制器乘上比例增益常數(shù)Kp,轉(zhuǎn)變?yōu)樗俣冉o定指令,多以說位置控制器就是一個比例控制器。 測速周期內(nèi)必須檢測到至少一個完整的碼盤脈沖,限制了比較低可測轉(zhuǎn)速;驅(qū)動電機 技術(shù)
全自動式是通過電機來控制機芯的運轉(zhuǎn)和停止。通過控制機芯的運轉(zhuǎn)和停止,來進一步控制攔阻體的開啟和關(guān)閉。伺服驅(qū)動器圖片
驅(qū)動器,一般指電機驅(qū)動器,輸入220v或380v交流電,輸出電機所需的電壓和電流波形,驅(qū)動電機轉(zhuǎn)動,因此叫驅(qū)動器;執(zhí)行器,我不太了解其他行業(yè),工業(yè)機器人行業(yè)沒有特指的執(zhí)行器,可能指的是機械臂末端的夾具之類的;電機,一般指電動機,輸入交流電或直流電,將電能轉(zhuǎn)化為機械能,帶動負載進行圓周運動或直線運動。
直流伺服電機可應(yīng)用在是火花機、機械手、精確的機器等。可同時配置2500P/R高分析度的標準編碼器及測速器,更能加配減速箱、令機械設(shè)備帶來可靠的準確性及高扭力。 調(diào)速性好,單位重量和體積下,輸出功率比較高,大于交流電機,更遠遠超過步進電機。多級結(jié)構(gòu)的力矩波動小。 伺服驅(qū)動器圖片
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