南調(diào)機(jī)電設(shè)備——伺服電機(jī)? 伺服驅(qū)動(dòng)器的控制原理

       伺服電機(jī)和伺服驅(qū)動(dòng)器是一個(gè)有機(jī)的整體，伺服電動(dòng)機(jī)的運(yùn)行性能是電動(dòng)機(jī)及其驅(qū)動(dòng)器二者配合所反映的綜合效果。

       1、永磁式同步伺服電動(dòng)機(jī)的基本結(jié)構(gòu)

       圖1為一臺(tái)8極的永磁式同步伺服電動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)截面圖，其定子為硅鋼片疊成的鐵芯和三相繞組，轉(zhuǎn)子是由高矯頑力稀土磁性材料（例如釹鐵錋）制成的磁極。為了檢測(cè)轉(zhuǎn)子磁極的位置，在電動(dòng)機(jī)非負(fù)載端的端蓋外面還安裝上光電編碼器。驅(qū)動(dòng)器根據(jù)反饋值與目標(biāo)值進(jìn)行比較，液壓伺服驅(qū)動(dòng)器品牌，調(diào)整轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)的角度。伺服電機(jī)的精度決定于編碼器的精度（線數(shù)）。電磁轉(zhuǎn)矩與定子電流大小的關(guān)系并不是一個(gè)線性關(guān)系。事實(shí)上，只有定子旋轉(zhuǎn)磁極對(duì)轉(zhuǎn)子磁極的切向吸力才能產(chǎn)生帶動(dòng)轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)的電磁力矩。因此，可把定子電流所產(chǎn)生的磁勢(shì)分解為兩個(gè)方向的分量，沿著轉(zhuǎn)子磁極方向的為直軸（或稱d軸）分量，與轉(zhuǎn)子磁極方向正交的為交軸（或稱q軸）分量。顯然，只有q軸分量才能產(chǎn)生電磁轉(zhuǎn)矩。

       由此可見，不能簡(jiǎn)單地通過(guò)調(diào)節(jié)定子電流來(lái)控制電磁轉(zhuǎn)矩，而是要根據(jù)定、轉(zhuǎn)子磁極軸線間的夾角θ確定定子電流磁勢(shì)的q軸和d軸分量的方向和幅值，進(jìn)而分別對(duì)q軸分量和d軸分量加以控制，國(guó)內(nèi)伺服驅(qū)動(dòng)器品牌，才能實(shí)現(xiàn)電磁轉(zhuǎn)矩的控制。這種按勵(lì)磁磁場(chǎng)方向?qū)Χㄗ与娏鞔艅?shì)定向再行控制的方法稱為“磁場(chǎng)定向”的矢量控制。

       2、位置控制模式下的伺服系統(tǒng)是一個(gè)三閉環(huán)控制系統(tǒng)，兩個(gè)內(nèi)環(huán)分別是電流環(huán)和速度環(huán)。

? 穩(wěn)態(tài)誤差接近為零；

 ? 動(dòng)態(tài)：在偏差信號(hào)作用下驅(qū)動(dòng)電機(jī)加速或減速。

南調(diào)機(jī)電設(shè)備——伺服驅(qū)動(dòng)器與變頻器的對(duì)比

　   目前，在工業(yè)應(yīng)用上來(lái)說(shuō)，速度控制和力矩控制的場(chǎng)合要求不是很高的一般用變頻器，在有嚴(yán)格位置控制要求的場(chǎng)合中智能用交流伺服驅(qū)動(dòng)器來(lái)實(shí)現(xiàn)，還有就是伺服的響應(yīng)速度遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于變頻，有些對(duì)速度的精度和響應(yīng)要求高的場(chǎng)合也有用交流伺服驅(qū)動(dòng)器控制，也就是說(shuō)，能用變頻控制的運(yùn)動(dòng)的場(chǎng)合幾乎都能用交流伺服驅(qū)動(dòng)器取代。

　　交流伺服驅(qū)動(dòng)器作為現(xiàn)代工業(yè)自動(dòng)化與運(yùn)動(dòng)控制的支撐性技術(shù)之一，由于其高速控制精準(zhǔn)、調(diào)速范圍廣、動(dòng)態(tài)特性和，廣泛應(yīng)用于機(jī)床、印刷設(shè)備、包裝設(shè)備、紡織設(shè)備、橡塑設(shè)備、電子半導(dǎo)體、風(fēng)電/太陽(yáng)能等新能源以及機(jī)器人、自動(dòng)化生產(chǎn)線等領(lǐng)域。

　　但是，直流伺服驅(qū)動(dòng)器品牌，交流伺服驅(qū)動(dòng)器發(fā)展了變頻技術(shù)，交流伺服驅(qū)動(dòng)器借鑒并應(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(guò)變頻PWM方式模仿直流電機(jī)的控制方式來(lái)實(shí)現(xiàn)的，也就是說(shuō)交流伺服電機(jī)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(guò)可控制門極的各類晶體管(IGBT，IGCT等)通過(guò)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(dòng)電。

      交流伺服驅(qū)動(dòng)器是否能取代變頻器?終能否取代有2個(gè)關(guān)鍵因素，一個(gè)是價(jià)格，一個(gè)是功率。如果未來(lái)的某一天伺服在價(jià)格上“屈尊”下來(lái)，變頻是不是會(huì)越發(fā)“落寞”?如果變頻在技術(shù)上的革新突破，是否將出現(xiàn)不再有高低之分，而成為真正的一家人?科技發(fā)展像閃光一樣快快得總是超出我們極限的想象，期待著一個(gè)科技飛速進(jìn)步的未來(lái)。

變頻器和伺服驅(qū)動(dòng)器的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)

     由于變頻器和伺服在性能和功能上的不同，所以應(yīng)用也不大相同，主要的競(jìng)爭(zhēng)集中在：

     技術(shù)含量競(jìng)爭(zhēng)。在相同的領(lǐng)域中，若采購(gòu)方對(duì)機(jī)械的技術(shù)要求較高并較為復(fù)雜，則會(huì)選擇伺服系統(tǒng)。反之則會(huì)選擇變頻器產(chǎn)品。如一些數(shù)控機(jī)床、電子專用設(shè)備等高科技機(jī)械均會(huì)伺服產(chǎn)品。

     價(jià)格競(jìng)爭(zhēng)。大多數(shù)采購(gòu)方會(huì)顧慮成本，常常把技術(shù)忽略而價(jià)格較低的變頻器。眾所周知，伺服系統(tǒng)的價(jià)格差不多是變頻器產(chǎn)品的幾倍。

      盡管目前伺服系統(tǒng)的應(yīng)用還未普及，興寧伺服驅(qū)動(dòng)器品牌，尤其是國(guó)產(chǎn)伺服系統(tǒng)，被應(yīng)用的場(chǎng)合相比國(guó)外伺服產(chǎn)品少之甚少。但隨著工業(yè)化進(jìn)程的加快，人們將逐漸意識(shí)到伺服系統(tǒng)的優(yōu)勢(shì)所在，相信會(huì)有越來(lái)越多的廠商將投入到伺服系統(tǒng)的研發(fā)領(lǐng)域中。屆時(shí)將迎來(lái)中國(guó)“伺服產(chǎn)業(yè)”的鼎盛時(shí)期。

南調(diào)機(jī)電設(shè)備——驅(qū)動(dòng)器是什么

1、驅(qū)動(dòng)器（driver）從廣義上指的是驅(qū)動(dòng)某類設(shè)備的驅(qū)動(dòng)硬件。

2、在計(jì)算機(jī)領(lǐng)域，驅(qū)動(dòng)器指的是磁盤驅(qū)動(dòng)器。通過(guò)某個(gè)文件系統(tǒng)格式化并帶有一個(gè)驅(qū)動(dòng)器號(hào)的存儲(chǔ)區(qū)域。存儲(chǔ)區(qū)域可以是軟盤、CD、硬盤或其他類型的磁盤。單擊“Windows資源管理器”或“我的電腦”中相應(yīng)的圖標(biāo)可以查看驅(qū)動(dòng)器的內(nèi)容。

3、驅(qū)動(dòng)器在整個(gè)控制環(huán)節(jié)中，正好處于主控制箱(MAINCONTROLLER)-->驅(qū)動(dòng)器(DRIVER)-->馬達(dá)(MOTOR)的中間換節(jié)。他的主要功能是接收來(lái)自主控制箱(NCCARD)的信號(hào)，然后將信號(hào)進(jìn)行處理再轉(zhuǎn)移至馬達(dá)以及和馬達(dá)有關(guān)的感應(yīng)器(SENSOR)，并且將馬達(dá)的工作情況反饋至主控制箱(MAINCONTROLLER)。

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