南調(diào)機(jī)電設(shè)備——伺服驅(qū)動(dòng)器的基本要求

伺服驅(qū)動(dòng)器

1、調(diào)速范圍寬

2、定位精度高

3、有足夠的傳動(dòng)剛性和高的速度穩(wěn)定性

4、快速響應(yīng)，無(wú)超調(diào)

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，即要求跟蹤指令信號(hào)的響應(yīng)要快，因?yàn)閿?shù)控系統(tǒng)在啟動(dòng)、制動(dòng)時(shí)，要求加、減加速度足夠大，縮短進(jìn)給系統(tǒng)的過(guò)渡過(guò)程時(shí)間，減小輪廓過(guò)渡誤差。

5、低速大轉(zhuǎn)矩，過(guò)載能力強(qiáng)

一般來(lái)說(shuō)，伺服驅(qū)動(dòng)器具有數(shù)分鐘甚至半小時(shí)內(nèi)1.5倍以上的過(guò)載能力，在短時(shí)間內(nèi)可以過(guò)載4～6倍而不損壞。

6、可靠性高

要求數(shù)控機(jī)床的進(jìn)給驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)可靠性高、工作穩(wěn)定性好，具有較強(qiáng)的溫度、濕度、振動(dòng)等環(huán)境適應(yīng)能力和很強(qiáng)的抗干擾的能力。

對(duì)電機(jī)的要求

1、從速到速電機(jī)都能平穩(wěn)運(yùn)轉(zhuǎn)，轉(zhuǎn)矩波動(dòng)要小，尤其在低速如0.1r/min或更低速時(shí)，仍有平穩(wěn)的速度而無(wú)爬行現(xiàn)象。

2、電機(jī)應(yīng)具有大的較長(zhǎng)時(shí)間的過(guò)載能力，以滿(mǎn)足低速大轉(zhuǎn)矩的要求。一般直流伺服電機(jī)要求在數(shù)分鐘內(nèi)過(guò)載4～6倍而不損壞。

3、為了滿(mǎn)足快速響應(yīng)的要求，電機(jī)應(yīng)有較小的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量和大的堵轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)矩，并具有盡可能小的時(shí)間常數(shù)和啟動(dòng)電壓。

4、電機(jī)應(yīng)能承受頻繁啟、制動(dòng)和反轉(zhuǎn)。

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  伺服驅(qū)動(dòng)器的工作原理及伺服驅(qū)動(dòng)器的常見(jiàn)接線方法：

　　伺服驅(qū)動(dòng)器在控制信號(hào)的作用下驅(qū)動(dòng)執(zhí)行電機(jī)，因此驅(qū)動(dòng)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(dòng)器相當(dāng)于大腦，執(zhí)行電機(jī)相當(dāng)于手腳。而伺服驅(qū)動(dòng)器在伺服控制系統(tǒng)中的作用就是調(diào)的轉(zhuǎn)速，因此也是一個(gè)自動(dòng)調(diào)速系統(tǒng)。

　驅(qū)動(dòng)器的核心主控板，驅(qū)動(dòng)器由繼電器板傳遞控制信號(hào)和檢測(cè)信號(hào)，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(shí)現(xiàn)執(zhí)行電機(jī)的轉(zhuǎn)速控制和換相控制。驅(qū)動(dòng)器的驅(qū)動(dòng)板從主控板接受信號(hào)驅(qū)動(dòng)功率變換電路，實(shí)現(xiàn)執(zhí)行電機(jī)的正常工作。

　　伺服驅(qū)動(dòng)器內(nèi)部結(jié)構(gòu)：

　　伺服驅(qū)動(dòng)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(dòng)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(dòng)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(hào)、檢測(cè)信號(hào)傳遞。

1. 主回路接線：

　　1）.R、S、T電源線的連接；

　　2）伺服驅(qū)動(dòng)器U、V、W與伺服電動(dòng)機(jī)電源線U、V、W之間的接線；

　　2. 控制電源類(lèi)接線：

　　1）. r 、t控制電源接線；

　　2）I/O口控制電源接線；

　　3. I/O接口與反饋檢測(cè)類(lèi)接線

南調(diào)機(jī)電設(shè)備——BLD-300B直流無(wú)刷控制器無(wú)刷驅(qū)動(dòng)器

直流無(wú)刷電機(jī)，簡(jiǎn)稱(chēng)BLDC，是英文Brushless Direct Current的縮寫(xiě)。對(duì)應(yīng)此電機(jī)的控制系統(tǒng)的作用是通過(guò)軟件算法控制馬達(dá)精準(zhǔn)運(yùn)行。

B系列為單通道低壓電機(jī)控制器。

基于ARM 32位MCU設(shè)計(jì)?？赏瑫r(shí)適應(yīng)基于霍爾傳感器、磁性編碼傳感器及光電編碼傳感器的無(wú)刷電機(jī)控制。

對(duì)于霍爾傳感器電機(jī)可以實(shí)現(xiàn)方波或正玄波算法控制。

對(duì)于磁編傳感器或光編傳感器電機(jī)，可以采用FOC正玄算法，實(shí)現(xiàn)低轉(zhuǎn)速、高扭矩及控制。均可以實(shí)現(xiàn)不同模式控制：PWM開(kāi)環(huán)，速度閉環(huán)，位置環(huán)，力矩模式。

可以配以算法實(shí)現(xiàn)定制模式控制。

控制器配備多種通訊接口，上位機(jī)可以通過(guò)通訊協(xié)議指令實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)各種工作目的。

控制器配備基本的控制接口，上位機(jī)可以實(shí)現(xiàn)整個(gè)系統(tǒng)主要功能。

控制器有相關(guān)的故障燈指示，以及特殊控制口輸出。

控制器配有人機(jī)界面，用戶(hù)可以通過(guò)此對(duì)控制器進(jìn)行參數(shù)設(shè)置。

控制器：接收上位機(jī)指令、控制信號(hào)，控制馬達(dá)運(yùn)行，輸出相應(yīng)的反饋。

通訊總線、控制線：用于控制器與上位機(jī)通訊對(duì)話。

電機(jī)：直流無(wú)刷電機(jī)，動(dòng)力輸出。

南調(diào)機(jī)電設(shè)備——伺服系統(tǒng)的種類(lèi)

     通常根據(jù)伺服驅(qū)動(dòng)機(jī)的種類(lèi)來(lái)分類(lèi)，有電氣式、油壓式或電氣—油壓式三種。

伺服系統(tǒng)若按功能來(lái)分，則有計(jì)量伺服和功率伺服系統(tǒng)；模擬伺服和功率伺服系統(tǒng)；位置伺服和加速度伺服系統(tǒng)等。

    電氣式伺服系統(tǒng)根據(jù)電氣信號(hào)可分為DC直流伺服系統(tǒng)和AC交流伺服系統(tǒng)二大類(lèi)。AC交流伺服系統(tǒng)又有異步電機(jī)伺服系統(tǒng)和同步電機(jī)伺服系統(tǒng)兩種。

    伺服系統(tǒng)其主要是由上位機(jī)、伺服放大器、電機(jī)、驅(qū)動(dòng)器、指令機(jī)構(gòu)等部分構(gòu)成。 上位機(jī)：給伺服指令。伺服放大器：接收并處理上位機(jī)的指令， 控制電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)角度和速度。伺服電機(jī)是執(zhí)行機(jī)構(gòu)， (伺服電機(jī)自帶的編碼器把電機(jī)旋轉(zhuǎn)的角度和速度反饋給伺服放大器， 構(gòu)成閉環(huán)，從而確保精度。)驅(qū)動(dòng)器是電機(jī)的功率電源， 而指令機(jī)構(gòu)是發(fā)脈沖或者給速度伺服驅(qū)動(dòng)器的。

伺服控制，即為滿(mǎn)足某種目的，對(duì)產(chǎn)生的運(yùn)動(dòng)和對(duì)物體的運(yùn)動(dòng)進(jìn)行控制的人類(lèi)活動(dòng)。所謂伺服控制指對(duì)物體運(yùn)動(dòng)的位置、速度及加速度等變化量的有效控制。這種控制已在各領(lǐng)域得到普及。伺服控制系統(tǒng)則指的是用來(lái)地跟隨或復(fù)現(xiàn)某個(gè)過(guò)程的反饋控制系統(tǒng)。

伺服系統(tǒng)，大致上可分為下列幾項(xiàng)：

1、指令部分：動(dòng)作指令信號(hào)的輸出裝置

2、驅(qū)動(dòng)部分：接收指令部分的輸出，并驅(qū)動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)(比如電機(jī))動(dòng)作的裝置

3、反饋部分：檢測(cè)執(zhí)行結(jié)構(gòu)或者負(fù)載狀態(tài)的裝置

4、執(zhí)行機(jī)構(gòu)：接收驅(qū)動(dòng)部分的輸出信號(hào)產(chǎn)生轉(zhuǎn)力矩、位置等狀態(tài)