伺服驅(qū)動(dòng)器維修

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。尤其是應(yīng)用于控制交流永磁同步電機(jī)的伺服驅(qū)動(dòng)器已經(jīng)成為國內(nèi)外研究熱點(diǎn)。當(dāng)前交流伺服驅(qū)動(dòng)器設(shè)計(jì)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(jì)合理與否，對(duì)于整個(gè)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  。

        在伺服驅(qū)動(dòng)器速度閉環(huán)中，電機(jī)轉(zhuǎn)子實(shí)時(shí)速度測量精度對(duì)于改善速度環(huán)的轉(zhuǎn)速控制動(dòng)靜態(tài)特性至關(guān)重要。為尋求測量精度與系統(tǒng)成本的平衡，一般采用增量式光電編碼器作為測速傳感器，與其對(duì)應(yīng)的常用測速方法為M/T測速法。M/T測速法雖然具有一定的測量精度和較寬的測量范圍，但這種方法有其固有的缺陷，主要包括：

1）測速周期內(nèi)必須檢測到至少一個(gè)完整的碼盤脈沖，限制了可測轉(zhuǎn)速；

2）用于測速的2個(gè)控制系統(tǒng)定時(shí)器開關(guān)難以嚴(yán)格保持同步，在速度變化較大的測量場合中無法保證測速精度。因此應(yīng)用該測速法的傳統(tǒng)速度環(huán)設(shè)計(jì)方案難以提高伺服驅(qū)動(dòng)器速度跟隨與控制性能

   工作原理

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）作為控制核心，

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）為核心設(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)具有過電壓、過電流、過熱、欠壓等故障檢測保護(hù)電路,在主回路中還加入軟啟動(dòng)電路,以減小啟動(dòng)過程對(duì)驅(qū)動(dòng)器的沖擊。功率驅(qū)動(dòng)單元首先通過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(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?fù)潆娐肥侨嗳珮虿豢卣麟娐贰?

紗廠紗錠卷繞電機(jī)驅(qū)動(dòng)器失效故障 ：某型德國設(shè)備PAPST電機(jī)驅(qū)動(dòng)器VARIOTRONIC驅(qū)動(dòng)電機(jī)力矩不夠，用手能輕易止動(dòng)，不能卷繞紗錠。

檢修 ：此板為小功率的三相電機(jī)驅(qū)動(dòng)控制板，原理與常見變頻器的驅(qū)動(dòng)部分頗相似，只是因?yàn)殡妷旱凸β市?，沒有使用變壓器、光耦等元件。電路板實(shí)物如圖6.22所示。圖6.22　紗錠卷繞電機(jī)驅(qū)動(dòng)器萬用表測試了上下橋的各驅(qū)動(dòng)管，正常，測試了所有電阻都正常，更換了所有IC，故障依舊，至此維修陷入困境，無奈向用戶討要另一塊好板遂將兩塊相同的電路板(一塊壞板，一塊好板)通上24VDC電壓，電流都是70mA左右。測試各點(diǎn)直流靜態(tài)對(duì)地電壓，發(fā)現(xiàn)壞板某節(jié)點(diǎn)同好板電壓不一樣，好板有10V，壞板只有2.1V，此節(jié)點(diǎn)有一個(gè)340kΩ的上拉電阻，電阻上端接24V，下端連接0.1μF的小電容到地，壞板此節(jié)點(diǎn)電壓如此之低，懷疑小電容漏電，拆下小電容，檢查并無明顯漏電，遂將其更換，節(jié)點(diǎn)電壓恢復(fù)10V。交用戶試機(jī)，驅(qū)動(dòng)器力矩恢復(fù)正常。

SANYO驅(qū)動(dòng)器報(bào)邏輯錯(cuò)誤故障 ：用戶反映，一臺(tái)CNC數(shù)控加工中心使用的sanyo驅(qū)動(dòng)器與主機(jī)通信相連，主機(jī)指示該驅(qū)動(dòng)器有邏輯錯(cuò)誤。

檢修 ：電路板邏輯錯(cuò)誤報(bào)警，一般是指檢測到的數(shù)據(jù)超出規(guī)定范圍的其中某一種錯(cuò)誤，總之是屬于數(shù)字電路范疇的故障。此類故障報(bào)警，視乎電路板故障的具體部位，指出的報(bào)警名稱會(huì)有所不同，如編碼器檢測數(shù)據(jù)有問題就報(bào)“編碼器錯(cuò)誤”，通信問題會(huì)報(bào)“通信錯(cuò)誤”或“通信超時(shí)”，如果CPU判斷不了錯(cuò)誤來源，就會(huì)籠統(tǒng)地報(bào)“邏輯錯(cuò)誤”。