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南調機電——伺服驅動器的工作原理
對電機的要求
1、從速到速電機都能平穩(wěn)運轉,轉矩波動要小,尤其在低速如0.1r/min或更低速時,仍有平穩(wěn)的速度而無爬行現(xiàn)象。
2、電機應具有大的較長時間的過載能力,以滿足低速大轉矩的要求。一般直流伺服電機要求在數(shù)分鐘內過載4~6倍而不損壞。
3、為了滿足快速響應的要求,電機應有較小的轉動慣量和大的堵轉轉矩,并具有盡可能小的時間常數(shù)和啟動電壓。
4、電機應能承受頻繁啟、制動和反轉?! ∷欧寗悠饔心男┨攸c 1、伺服驅動器軟件程序主要包括主程序、中斷服務程序、數(shù)據(jù)交換程序。
2、伺服驅動器主程序主要用來完成系統(tǒng)的初始化、LO接口控制信號、DSP內各個控制模塊寄存器的設置等。
3、伺服驅動器所有的初始化工作完成后,主程序才進入等待狀態(tài),以及等待中斷的發(fā)生,以便電流環(huán)與速度環(huán)的調節(jié)。
4、伺服驅動器初始化主要包括DsP內核的初始化、電流環(huán)與速度環(huán)周期設定、PWM初始化、四M啟動、ADc初始化與啟動、QEP初始化、矢量與永磁同步電機轉子的初始位置初始化、多次伺服電機相電流采樣、求出相電流的零偏移量、電流與速度P調節(jié)初始化等。
5、PWM定時中斷程序有的用來對霍爾電流傳感器采樣A、B兩相電流ia、ib進行采樣、定標,以及根據(jù)磁場定向控制原理,計算轉子磁場定向角,再角,再生成PWM信號對位置環(huán)與速度環(huán)進行控制。
6、功率驅動保護中斷程序主要用于檢測智能功率模塊的故障輸出。
7、光電編碼器零脈沖捕獲中斷程序可實現(xiàn)對編碼器反饋零脈沖確地捕獲,從而可以得到交流永磁同步電機矢量變換定向角度的修正值。
8、數(shù)據(jù)交換程序主要包括與上位機的通信程序、EEPRoM參的讀取、數(shù)碼管顯示程序等。參數(shù)的存儲控制器鍵盤值。
9、伺服驅動器軟件主程序流程圖。
南調機電設備——伺服驅動器的七個常見故障及其檢修
1、示波器檢查驅動器的電流監(jiān)控輸出端時,發(fā)現(xiàn)它全為噪聲,無法讀出
故障原因:電流監(jiān)控輸出端沒有與交流電源相隔離(變壓器)?!?處理方法:可以用直流電壓表檢測觀察。
2、電機在一個方向上比另一個方向跑得快
(1)故障原因:無刷電機的相位搞錯?!? 處理方法:檢測或查出正確的相位?!?
(2)故障原因:在不用于測試時,測試/偏差開關打在測試位置?!? 處理方法:將測試/偏差開關打在偏差位置。
(3)故障原因:偏差電位器位置不正確。 處理方法:重新設定。
3、電機失速
故障原因:速度反饋的極性搞錯?! √幚矸椒ǎ嚎梢試L試以下方法?!?
a.如果可能,將位置反饋極性開關打到另一位置。(某些驅動器上可以)
b.如使用測速機,將驅動器上的TACH 和TACH-對調接入。
c.如使用編碼器,將驅動器上的ENC A和ENC B對調接入?! ?
d.如在HALL速度模式下,將驅動器上的HALL-1和HALL-3對調,再將Moto r-A和Motor-B對調接好。
4、LED燈是綠的,但是電機不動
(1)故障原因:一個或多個方向的電機禁止動作?!√幚矸椒ǎ簷z查 INHIBIT和 –INHIBIT端口。
(2)故障原因:命令信號不是對驅動器信號地的。 處理方法:將命令信號地和驅動器信號地相連
5、上電后,驅動器的LED燈不亮 故障原因:供電電壓太低,小于電壓值要求?! √幚矸椒ǎ簷z查并提高供電電壓。
6、當電機轉動時,LED燈閃爍
(1)故障原因:HALL相位錯誤?! √幚矸椒ǎ簷z查電機相位設定開關是否正確。
(2)故障原因:HALL傳感器故障 處理方法:當電機轉動時檢測Hall A, Hall B, Hall C的電壓。電壓值應該在 5VDC和0之間。
7、LED燈始終保持紅色 故障原因:存在故障?! √幚矸椒ǎ涸?過壓、欠壓、短路、過熱、驅動器禁止、HALL無效。
南調機電設備——伺服驅動器的選型步驟
選型步驟大體如下:
1.需求分析。
確定轉速、轉矩、轉速精度或定位精度、安裝尺寸、是否需要閉環(huán)、成本;
2.選擇電機。
首先確定電機類型;然后根據(jù)轉速、轉矩、安裝尺寸選擇電機;
3.選擇反饋元件
根據(jù)是否需要閉環(huán),決定是否選用反饋元件,如編碼器、測速機、旋變等;
根據(jù)轉速精度或定位精度選擇反饋元件的類型及參數(shù)。
4.選擇驅動器。
根據(jù)電機功率,和以上綜合因素選擇驅動器;
選擇驅動器時,不僅需考慮和電機的匹配,還需考慮控制方式。選擇適合自己控制器的控制方式,也很重要。
主要視具體應用情況而定,簡單地說要確定:負載的性質(如水平還是垂直負載等),轉矩、慣量、轉速、精度、加減速等要求,上位控制要求(如對端口界面和通訊方面的要求),主要控制方式是位置、轉矩還是速度方式。供電電源是直流還是交流電源,或電池供電,電壓范圍。據(jù)此以確定電機和配用驅動器或控制器的型號。
廣州市南調機電設備有限公司擁有一支完善的技術和商務團隊,為客戶提供及時貼心的服務和支持,公司積累了大量的工程實踐經驗,為新老客戶不斷創(chuàng)造新的價值,有需要了解各種機電設備的前來咨詢!
選擇合適的伺服電機系統(tǒng)需要知道的技術數(shù)據(jù)有:
1)力矩范圍 中小力矩(一般在20Nm以下) 小中大,全范圍
2)速度范圍 低(一般在2000RPM以下,大力矩電機小于1000RPM) 高(可達5000RPM),直流伺服電機更可達1~2萬轉/分
3)控制方式 主要是位置控制 多樣化智能化的控制方式,位置/轉速/轉矩方式
4)平滑性 低速時有振動(但用細分型驅動器則可明顯改善) 好,運行平滑
5)精度 一般較低,細分型驅動時較高 高(具體要看反饋裝置的分辨率)
6)矩頻特性 高速時,力矩下降快 力矩特性好,特性較硬
7)過載特性 過載時會失步 可3~10倍過載(短時)
8)反饋方式 大多數(shù)為開環(huán)控制,也可接編碼器,防止失步 閉環(huán)方式,編碼器反饋
9)編碼器類型 - 光電型旋轉編碼器(增量型/型),旋轉變壓器型
10)響應速度 一般 快
11)耐振動 好 一般(旋轉變壓器型可耐振動)
12)溫升 運行溫度高 一般
13)維護性 基本可以免維護 較好
14)價格 低 高