伺服系統(tǒng)的比較大特色:透過回饋信號的控制方式〔可做指令值與目標(biāo)值的比較,因而大幅減少誤差狀況〕。何謂回饋信號:向控制對象下達(dá)指令后,正確的追蹤并查明現(xiàn)在值,且隨時回饋控制內(nèi)容的偏差值、待目標(biāo)物到達(dá)目的地后,回饋位置值,如此反復(fù)動作。控制流程:檢測機械本體之位置檢出,回路為封閉系統(tǒng),稱之為全閉回路。相反,檢測馬達(dá)軸端之回路系統(tǒng)就稱為半閉回路。
伺服驅(qū)動器的內(nèi)部構(gòu)成整流部:通過整流部,將交流電源變?yōu)橹绷麟娫?,?jīng)電容濾波,產(chǎn)生平穩(wěn)無脈動的直流電源。逆變部:由控制部過來的SPWM信號,驅(qū)動IGBT,將直流電源變?yōu)镾PWM波形,以驅(qū)動伺服電機。控制部分:伺服單元采用全數(shù)字化結(jié)構(gòu),通過高性能的硬件支持,實現(xiàn)閉環(huán)控制的軟件化,現(xiàn)在所有的伺服已采用(DSP數(shù)字信號處理)芯片,DSP,能夠執(zhí)行位置、速度、轉(zhuǎn)矩和電流控制器的功能。給出PWM信號控制信號作用于功率驅(qū)動單元,并能夠接收處理位置與電流反饋,具有通訊接口。編碼器:伺服電機配有高性能的轉(zhuǎn)角測量編碼器,可以精確測量轉(zhuǎn)子的位置與電機的轉(zhuǎn)速。 在空氣濕度較大的梅雨季節(jié)應(yīng)該天天通電,利用電器元件本身發(fā)熱驅(qū)走潮氣,保證電子部件的性能穩(wěn)定可靠。驅(qū)動電機可行性
靜音、低振動對于電機工作時的噪聲和振動而言,驅(qū)動波形的優(yōu)化非常重要。這就需要根據(jù)各領(lǐng)域的用途,適合各種電機磁路的激勵驅(qū)動技術(shù)。比如無刷直流電機驅(qū)動器的合適激勵模式(120度、150度、正弦波)、風(fēng)扇電機驅(qū)動器的軟啟動技術(shù)、步進(jìn)電機驅(qū)動器的電流衰減方式(Decay技術(shù))等。
控制、便利性通過FLL(速度控制)和PLL(相位控制)實現(xiàn)的電機數(shù)字旋轉(zhuǎn)控制技術(shù),以及執(zhí)行器要求的高精度定位控制技術(shù)等高效驅(qū)動控制算法,對于高性能電機應(yīng)用系統(tǒng)的開發(fā)而言是不可或缺的。要求實現(xiàn)設(shè)計人員可輕松利用的高效驅(qū)動控制算法,比如通過將已進(jìn)行硬邏輯處理的控制算法應(yīng)用在驅(qū)動器IC上等。另外,驅(qū)動器IC間的兼容性可提高便利性。當(dāng)在開發(fā)過程中規(guī)格發(fā)生變化時,可在不更改電機驅(qū)動控制電路板模式的情況下進(jìn)行替換,這對于提高便利性而言也非常重要。 驅(qū)動器型號含義由于運動控制系統(tǒng)終用戶的工作條件和企業(yè)工程技術(shù)能力的限制,常常使得機電系統(tǒng)不能夠得到良好的設(shè)備管理。
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(fù)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(fù)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(biāo)配內(nèi)置制動電阻;3、集成抱閘繼電器。
為了保證生產(chǎn)率和加工質(zhì)量,除了要求有較高的定位精度外,還要求有良好的快速響應(yīng)特性,即要求指令信號的響應(yīng)要快,因為數(shù)控系統(tǒng)在啟動、制動時,要求加、減加速度足夠大,縮短進(jìn)給系統(tǒng)的過渡過程時間,減小輪廓過渡誤差。
5、低速大轉(zhuǎn)矩,過載能力強一般來說,伺服驅(qū)動器具有數(shù)分鐘甚至半小時內(nèi)1.5倍以上的過載能力,在短時間內(nèi)可以過載4~6倍而不損壞。6、可靠性高要求數(shù)控機床的進(jìn)給驅(qū)動系統(tǒng)可靠性高、工作穩(wěn)定性好,具有較強的溫度、濕度、振動等環(huán)境適應(yīng)能力和很強的抗干擾的能力。 過去旋轉(zhuǎn)電機是轉(zhuǎn)化為機械能的方式需要有驅(qū)動器驅(qū)動電機。
隨著伺服系統(tǒng)的大規(guī)模應(yīng)用,伺服驅(qū)動器使用、伺服驅(qū)動器調(diào)試、伺服驅(qū)動器維修都是伺服驅(qū)動器在當(dāng)今比較重要的技術(shù)課題,越來越多工控技術(shù)服務(wù)商對伺服驅(qū)動器進(jìn)行了技術(shù)深層次研究。伺服驅(qū)動器是現(xiàn)代運動控制的重要組成部分,被廣泛應(yīng)用于工業(yè)機器人及數(shù)控加工中心等自動化設(shè)備中。尤其是應(yīng)用于控制交流永磁同步電機的伺服驅(qū)動器已經(jīng)成為國內(nèi)外研究熱點。當(dāng)前交流伺服驅(qū)動器設(shè)計中普遍采用基于矢量控制的電流、速度、位置3閉環(huán)控制算法。該算法中速度閉環(huán)設(shè)計合理與否,對于整個伺服控制系統(tǒng),特別是速度控制性能的發(fā)揮起到關(guān)鍵作用。通過整流部,將交流電源變?yōu)橹绷麟娫矗?jīng)電容濾波,產(chǎn)生平穩(wěn)無脈動的直流電源。恒流驅(qū)動ic
伺服驅(qū)動器和電機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。驅(qū)動電機可行性
伺服驅(qū)動器在控制信號的作用下驅(qū)動執(zhí)行電機,因此驅(qū)動器是否能正常工作直接影響設(shè)備的整體性能。在伺服控制系統(tǒng)中,伺服驅(qū)動器相當(dāng)于大腦,執(zhí)行電機相當(dāng)于手腳。而伺服驅(qū)動器在伺服控制系統(tǒng)中的作用就是調(diào)節(jié)電機的轉(zhuǎn)速,因此也是一個自動調(diào)速系統(tǒng)。
驅(qū)動器的重心主控板,驅(qū)動器由繼電器板傳遞控制信號和檢測信號,完成上圖的雙閉環(huán)控制,包括轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)和電流調(diào)節(jié),實現(xiàn)執(zhí)行電機的轉(zhuǎn)速控制和換相控制。驅(qū)動器的驅(qū)動板從主控板接受信號驅(qū)動功率變換電路,實現(xiàn)執(zhí)行電機的正常工作。伺服驅(qū)動器內(nèi)部結(jié)構(gòu)伺服驅(qū)動器內(nèi)部結(jié)構(gòu)由電源電路、繼電器板電路、主控板電路、驅(qū)動板電路及功率變換電路組成。電源電路作用,將外部輸入的直流電轉(zhuǎn)換為大小不同的直流電輸出,為后續(xù)的繼電器板、驅(qū)動板、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、檢測信號傳遞。 驅(qū)動電機可行性
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