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淺談伺服驅(qū)動器的結(jié)構(gòu)及其原理應(yīng)用
發(fā)布時間:2020-10-17 05:47:26
探討伺服驅(qū)動器的構(gòu)造以及基本原理運用伺服驅(qū)動器(servo drives)又稱之為伺服控制器、伺服放大儀,是用于控制伺服電機的一種控制器,其功效類似變頻器作用于一般溝通交流電機,歸屬于伺服系統(tǒng)軟件的一部分,關(guān)鍵運用于高精密的手機定位系統(tǒng)。一般是根據(jù)部位、速度和扭矩三種方法對伺服電機開展控制,完成高精密的傳動裝置精準(zhǔn)定位,現(xiàn)階段是傳動系統(tǒng)技術(shù)性的高檔商品。
伺服驅(qū)動器是當(dāng)代健身運動控制的關(guān)鍵構(gòu)成部分,被廣泛運用于工業(yè)機械手及數(shù)控車床加工管理中心等自動化機械中。尤其是運用于控制溝通交流稀土永磁同歩電機的伺服驅(qū)動器早已變成世界各國科學(xué)研究網(wǎng)絡(luò)熱點。當(dāng)今溝通交流伺服驅(qū)動器設(shè)計方案中廣泛選用根據(jù)矢量素材控制的電流量、速度、部位3閉環(huán)控制控制優(yōu)化算法。該優(yōu)化算法中速度閉環(huán)控制設(shè)計方案有效是否,針對全部伺服控制系統(tǒng)軟件,尤其是速度控制特性的充分發(fā)揮具有主導(dǎo)作用 。
在伺服驅(qū)動器速度閉環(huán)控制中,電機電機轉(zhuǎn)子即時速度測量精度針對改進速度環(huán)的轉(zhuǎn)速比控制動靜態(tài)數(shù)據(jù)特點尤為重要。為尋找測量精度與系統(tǒng)軟件成本費的均衡,一般選用增加量式光電編碼器做為測速感應(yīng)器,兩者之間相匹配的常見測速方式為M/T測速法。M/T測速法盡管具備一定的測量精度和較寬的檢測范圍,但這類方式有其原有的缺點,關(guān)鍵包含:1)測速周期時間內(nèi)務(wù)必檢驗到最少一個詳細的碼盤單脈沖,限定了最少能測轉(zhuǎn)速比;2)用以測速的兩個控制系統(tǒng)軟件定時器開關(guān)無法嚴(yán)苛維持同歩,在速度轉(zhuǎn)變很大的精確測量場所中沒法確保測速精密度。因而運用該測速法的傳統(tǒng)式速度環(huán)方案設(shè)計無法提升伺服驅(qū)動器速度追隨與控制特性 。
原理
現(xiàn)階段流行的伺服驅(qū)動器均選用數(shù)據(jù)信號轉(zhuǎn)換器(DSP)做為控制關(guān)鍵,
能夠 完成非常復(fù)雜的控制優(yōu)化算法,完成智能化、數(shù)字化和智能化系統(tǒng)。電力電子器件廣泛選用以智能化功率模塊(IPM)為關(guān)鍵設(shè)計方案的光耦電路,IPM內(nèi)部集成化了光耦電路,另外具備過壓、過電流量、超溫、欠壓保護等常見故障檢驗維護電源電路,在主控制回路中還添加軟起動電源電路,以減少起動全過程對驅(qū)動器的沖擊性。輸出功率驅(qū)動器模塊最先根據(jù)三相全橋逆變電路對鍵入的三相電或是電壓開展整流器,獲得相對的直流電。歷經(jīng)整流器好的三相電或電壓,再根據(jù)三相正弦交流電PWM工作電壓型逆變電源直流變頻來驅(qū)動器三相稀土永磁式同歩溝通交流伺服電機。輸出功率驅(qū)動器模塊的全部全過程能夠 簡易的說便是AC-DC-AC的全過程。整流器模塊(AC-DC)關(guān)鍵的拓撲結(jié)構(gòu)電源電路是三相全橋不控逆變電路。
伴隨著伺服系統(tǒng)軟件的規(guī)模性運用,伺服驅(qū)動器應(yīng)用、伺服驅(qū)動器調(diào)節(jié)、梅州步進電機驅(qū)動器伺服驅(qū)動器檢修全是伺服驅(qū)動器在現(xiàn)如今較為關(guān)鍵的技術(shù)性課題研究,愈來愈多工業(yè)自動化技術(shù)性服務(wù)提供商對伺服驅(qū)動器開展了技術(shù)性多方面科學(xué)研究。
伺服驅(qū)動器是當(dāng)代健身運動控制的關(guān)鍵構(gòu)成部分,被廣泛運用于工業(yè)機械手及數(shù)控車床加工管理中心等自動化機械中。尤其是運用于控制溝通交流稀土永磁同歩電機的伺服驅(qū)動器早已變成世界各國科學(xué)研究網(wǎng)絡(luò)熱點。當(dāng)今溝通交流伺服驅(qū)動器設(shè)計方案中廣泛選用根據(jù)矢量素材控制的電流量、速度、部位3閉環(huán)控制控制優(yōu)化算法。該優(yōu)化算法中速度閉環(huán)控制設(shè)計方案有效是否,針對全部伺服控制系統(tǒng)軟件,尤其是速度控制特性的充分發(fā)揮具有主導(dǎo)作用。
基礎(chǔ)規(guī)定
伺服走刀系統(tǒng)軟件的規(guī)定
1、變速范疇寬
2、精度等級高
3、有充足的傳動系統(tǒng)剛度和高的速度可靠性
4、快速響應(yīng),無超調(diào)
為了更好地確保生產(chǎn)效率和生產(chǎn)加工品質(zhì),除開規(guī)定有較高的精度等級外,還規(guī)定有優(yōu)良的快速響應(yīng)特點,即規(guī)定追蹤命令數(shù)據(jù)信號的回應(yīng)要快,由于數(shù)控機床在起動、制動系統(tǒng)時,規(guī)定加、減加速度充足大,減少走刀系統(tǒng)軟件的銜接全過程時間,減少輪廊銜接偏差。
5、低速檔大轉(zhuǎn)距,負載能力強
一般來說,伺服驅(qū)動器具備幾分鐘乃至三十分鐘內(nèi)1.5倍之上的負載能力,在短期內(nèi)內(nèi)能夠 負載4~6倍而不毀壞。
6、可信性高
規(guī)定數(shù)控車床的走刀驅(qū)動器可靠性指標(biāo)高、工作中可靠性好,具備極強的溫度、環(huán)境濕度、震動等自然環(huán)境融入能力和較強的抗干擾性的能力。
對電機的規(guī)定
1、從最低速檔到最髙速電機都能穩(wěn)定運行,轉(zhuǎn)距起伏要小,特別是在在低速檔如0.1r/min或更低速檔時,仍有穩(wěn)定的速度而無爬取狀況。
2、電機應(yīng)具備大的長時間的負載能力,以考慮低速檔大轉(zhuǎn)距的規(guī)定。一般直流伺服電機規(guī)定在幾分鐘內(nèi)負載4~6倍而不毀壞。
3、為了更好地考慮快速響應(yīng)的規(guī)定,電機需有較小的慣性力矩和大的匝間轉(zhuǎn)距,并具備盡量小的穩(wěn)態(tài)值和起動工作電壓。
4、電機應(yīng)能承擔(dān)經(jīng)常啟、制動系統(tǒng)和翻轉(zhuǎn)。
測試平臺
現(xiàn)階段,伺服驅(qū)動器的測試平臺關(guān)鍵有下列幾類:選用伺服驅(qū)動器
伺服驅(qū)動器是當(dāng)代健身運動控制的關(guān)鍵構(gòu)成部分,被廣泛運用于工業(yè)機械手及數(shù)控車床加工管理中心等自動化機械中。尤其是運用于控制溝通交流稀土永磁同歩電機的伺服驅(qū)動器早已變成世界各國科學(xué)研究網(wǎng)絡(luò)熱點。當(dāng)今溝通交流伺服驅(qū)動器設(shè)計方案中廣泛選用根據(jù)矢量素材控制的電流量、速度、部位3閉環(huán)控制控制優(yōu)化算法。該優(yōu)化算法中速度閉環(huán)控制設(shè)計方案有效是否,針對全部伺服控制系統(tǒng)軟件,尤其是速度控制特性的充分發(fā)揮具有主導(dǎo)作用 。
在伺服驅(qū)動器速度閉環(huán)控制中,電機電機轉(zhuǎn)子即時速度測量精度針對改進速度環(huán)的轉(zhuǎn)速比控制動靜態(tài)數(shù)據(jù)特點尤為重要。為尋找測量精度與系統(tǒng)軟件成本費的均衡,一般選用增加量式光電編碼器做為測速感應(yīng)器,兩者之間相匹配的常見測速方式為M/T測速法。M/T測速法盡管具備一定的測量精度和較寬的檢測范圍,但這類方式有其原有的缺點,關(guān)鍵包含:1)測速周期時間內(nèi)務(wù)必檢驗到最少一個詳細的碼盤單脈沖,限定了最少能測轉(zhuǎn)速比;2)用以測速的兩個控制系統(tǒng)軟件定時器開關(guān)無法嚴(yán)苛維持同歩,在速度轉(zhuǎn)變很大的精確測量場所中沒法確保測速精密度。因而運用該測速法的傳統(tǒng)式速度環(huán)方案設(shè)計無法提升伺服驅(qū)動器速度追隨與控制特性 。
原理
現(xiàn)階段流行的伺服驅(qū)動器均選用數(shù)據(jù)信號轉(zhuǎn)換器(DSP)做為控制關(guān)鍵,
能夠 完成非常復(fù)雜的控制優(yōu)化算法,完成智能化、數(shù)字化和智能化系統(tǒng)。電力電子器件廣泛選用以智能化功率模塊(IPM)為關(guān)鍵設(shè)計方案的光耦電路,IPM內(nèi)部集成化了光耦電路,另外具備過壓、過電流量、超溫、欠壓保護等常見故障檢驗維護電源電路,在主控制回路中還添加軟起動電源電路,以減少起動全過程對驅(qū)動器的沖擊性。輸出功率驅(qū)動器模塊最先根據(jù)三相全橋逆變電路對鍵入的三相電或是電壓開展整流器,獲得相對的直流電。歷經(jīng)整流器好的三相電或電壓,再根據(jù)三相正弦交流電PWM工作電壓型逆變電源直流變頻來驅(qū)動器三相稀土永磁式同歩溝通交流伺服電機。輸出功率驅(qū)動器模塊的全部全過程能夠 簡易的說便是AC-DC-AC的全過程。整流器模塊(AC-DC)關(guān)鍵的拓撲結(jié)構(gòu)電源電路是三相全橋不控逆變電路。
伴隨著伺服系統(tǒng)軟件的規(guī)模性運用,伺服驅(qū)動器應(yīng)用、伺服驅(qū)動器調(diào)節(jié)、梅州步進電機驅(qū)動器伺服驅(qū)動器檢修全是伺服驅(qū)動器在現(xiàn)如今較為關(guān)鍵的技術(shù)性課題研究,愈來愈多工業(yè)自動化技術(shù)性服務(wù)提供商對伺服驅(qū)動器開展了技術(shù)性多方面科學(xué)研究。
伺服驅(qū)動器是當(dāng)代健身運動控制的關(guān)鍵構(gòu)成部分,被廣泛運用于工業(yè)機械手及數(shù)控車床加工管理中心等自動化機械中。尤其是運用于控制溝通交流稀土永磁同歩電機的伺服驅(qū)動器早已變成世界各國科學(xué)研究網(wǎng)絡(luò)熱點。當(dāng)今溝通交流伺服驅(qū)動器設(shè)計方案中廣泛選用根據(jù)矢量素材控制的電流量、速度、部位3閉環(huán)控制控制優(yōu)化算法。該優(yōu)化算法中速度閉環(huán)控制設(shè)計方案有效是否,針對全部伺服控制系統(tǒng)軟件,尤其是速度控制特性的充分發(fā)揮具有主導(dǎo)作用。
基礎(chǔ)規(guī)定
伺服走刀系統(tǒng)軟件的規(guī)定
1、變速范疇寬
2、精度等級高
3、有充足的傳動系統(tǒng)剛度和高的速度可靠性
4、快速響應(yīng),無超調(diào)
為了更好地確保生產(chǎn)效率和生產(chǎn)加工品質(zhì),除開規(guī)定有較高的精度等級外,還規(guī)定有優(yōu)良的快速響應(yīng)特點,即規(guī)定追蹤命令數(shù)據(jù)信號的回應(yīng)要快,由于數(shù)控機床在起動、制動系統(tǒng)時,規(guī)定加、減加速度充足大,減少走刀系統(tǒng)軟件的銜接全過程時間,減少輪廊銜接偏差。
5、低速檔大轉(zhuǎn)距,負載能力強
一般來說,伺服驅(qū)動器具備幾分鐘乃至三十分鐘內(nèi)1.5倍之上的負載能力,在短期內(nèi)內(nèi)能夠 負載4~6倍而不毀壞。
6、可信性高
規(guī)定數(shù)控車床的走刀驅(qū)動器可靠性指標(biāo)高、工作中可靠性好,具備極強的溫度、環(huán)境濕度、震動等自然環(huán)境融入能力和較強的抗干擾性的能力。
對電機的規(guī)定
1、從最低速檔到最髙速電機都能穩(wěn)定運行,轉(zhuǎn)距起伏要小,特別是在在低速檔如0.1r/min或更低速檔時,仍有穩(wěn)定的速度而無爬取狀況。
2、電機應(yīng)具備大的長時間的負載能力,以考慮低速檔大轉(zhuǎn)距的規(guī)定。一般直流伺服電機規(guī)定在幾分鐘內(nèi)負載4~6倍而不毀壞。
3、為了更好地考慮快速響應(yīng)的規(guī)定,電機需有較小的慣性力矩和大的匝間轉(zhuǎn)距,并具備盡量小的穩(wěn)態(tài)值和起動工作電壓。
4、電機應(yīng)能承擔(dān)經(jīng)常啟、制動系統(tǒng)和翻轉(zhuǎn)。
測試平臺
現(xiàn)階段,伺服驅(qū)動器的測試平臺關(guān)鍵有下列幾類:選用伺服驅(qū)動器