南調(diào)機電設(shè)備——伺服驅(qū)動器選型

  伺服驅(qū)動器是用來控制伺服電機的，相當(dāng)于功效，伺服驅(qū)動器屬于伺服系統(tǒng)的一部分，主要用于高精度的定位系統(tǒng)。市場上有各種品牌以及各種各樣的伺服驅(qū)動器，究竟哪一種是適合我們的需求呢，下面帶你進入伺服驅(qū)動器選型。

工具/材料

伺服電機

系統(tǒng)要求

操作方法

1.選擇一款合適的伺服驅(qū)動器需要考慮到各個方面，這主要根據(jù)系統(tǒng)的要求采選擇，在選擇之前，手寫分析一下系統(tǒng)需求，比如尺寸、供電、功率、控制方式等，為選型定下方向。

2.驅(qū)動器支持的地電機類型，一般為直流有刷、正波、梯形波等，還有就是驅(qū)動器的持續(xù)輸出電源要大禹電機額定電流，根據(jù)電機反電動勢，轉(zhuǎn)速考慮驅(qū)動器是否可以勝任。

3.反饋元件，反饋傳感器也是種類繁多，根據(jù)是否要做閉環(huán)，選擇反饋傳感器，編碼器，測速電機，旋變等，如果系統(tǒng)中帶有反饋元件，這時候在選擇驅(qū)動器時就要考慮驅(qū)動器是否支持這種反饋，反饋種類，或者是反饋的信號輸出形式。

4.伺服驅(qū)動器有三種控制方法：力矩、速度、位置模式。工作子啊這幾種模式下命令形式也不一樣，力矩和速度模式可通過模式命令控制，位置模式可使用脈沖 方向控制。當(dāng)然還有總線形式，比如Wthercat等。

5.精度要求，系統(tǒng)的精度有多個影響因素，伺服驅(qū)動器也是其中重要的一環(huán)，一般伺服驅(qū)動器分為數(shù)字伺服驅(qū)動器和線性伺服放大器，線性放大器使用于低噪聲、高帶款以及電流過零時無失真的場合。

6供電和使用環(huán)境，供電方面主要是直流和交流供電，有時候還要考慮驅(qū)動器對供電電源的要求，使用環(huán)境，主要是考慮溫度方面的影響，還有就是工況，是否需要防護罩等。

南調(diào)機電設(shè)備——伺服驅(qū)動器的基本要求

伺服驅(qū)動器

1、調(diào)速范圍寬

2、定位精度高

3、有足夠的傳動剛性和高的速度穩(wěn)定性

4、快速響應(yīng)，無超調(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的響應(yīng)要快，因為數(shù)控系統(tǒng)在啟動、制動時，要求加、減加速度足夠大，縮短進給系統(tǒng)的過渡過程時間，減小輪廓過渡誤差。

5、低速大轉(zhuǎn)矩，過載能力強

一般來說，伺服驅(qū)動器具有數(shù)分鐘甚至半小時內(nèi)1.5倍以上的過載能力，在短時間內(nèi)可以過載4～6倍而不損壞。

6、可靠性高

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

對電機的要求

1、從速到速電機都能平穩(wěn)運轉(zhuǎn)，轉(zhuǎn)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(yīng)具有大的較長時間的過載能力，以滿足低速大轉(zhuǎn)矩的要求。一般直流伺服電機要求在數(shù)分鐘內(nèi)過載4～6倍而不損壞。

3、為了滿足快速響應(yīng)的要求，電機應(yīng)有較小的轉(zhuǎn)動慣量和大的堵轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)矩，并具有盡可能小的時間常數(shù)和啟動電壓。

4、電機應(yīng)能承受頻繁啟、制動和反轉(zhuǎn)。

南調(diào)機電設(shè)備——伺服驅(qū)動器是怎樣來驅(qū)動伺服電機？

      伺服驅(qū)動器又稱為“伺服控制器”、“伺服放大器”，工作原理是用來控制伺服電機的一種控制器，其作用類似于變頻器作用于普通交流馬達，屬于伺服系統(tǒng)的一部分，主要應(yīng)用于高精度的定位系統(tǒng)。一般是通過位置、速度和力矩三種方式對伺服電機進行控制，實現(xiàn)高精度的傳動系統(tǒng)定位，目前是傳動技術(shù)的產(chǎn)品。

南調(diào)機電設(shè)備——是通過放大plc發(fā)出的脈沖信號來驅(qū)動？

　   不是簡單放大，PLC輸出的只是方波，而驅(qū)動器輸出的是正弦波?？梢岳斫獬蒔LC的脈沖是伺服驅(qū)動器的工作指令，好比領(lǐng)導(dǎo)的工作指示，伺服驅(qū)動器是給領(lǐng)導(dǎo)干活的干事，領(lǐng)導(dǎo)要求干事的這么干，干事的具體如何做還是要自己動腦筋的。伺服驅(qū)動器，可以理解成一個能滿足伺服電機工作的交流電源，它驅(qū)動伺服電機時候，并不是直接把PLC的脈沖簡單放大而是理解這些脈沖是做什么的，然后通過PWM方式模擬輸出正弦波來控制伺服電機工作。

　　一般PLC發(fā)脈沖，是PLS脈沖，就是脈寬和間隔是固定的方波，這個方波的個數(shù)，可以理解成“步距”，就是一個脈沖下來，伺服電機要走“一步”（就是轉(zhuǎn)動多少角度），所以脈沖方波個數(shù)越多，伺服電機轉(zhuǎn)動的角度就對于越多，所以伺服驅(qū)動器就要輸出能讓伺服電機轉(zhuǎn)動多少角度的波形了，但是伺服電機無步進電機那樣來靠電機結(jié)構(gòu)簡單完成了，它需要有個位置環(huán)來做閉環(huán)，也就是靠編碼器的脈沖測量當(dāng)前的電機轉(zhuǎn)角變化了多少，然后再通過PID來調(diào)整輸出電壓和輸出頻率了。

　　也就是伺服驅(qū)動器要把接受到的PLC脈沖和電機反饋回來的編碼器脈沖來比較（可以簡單理解成相減），然后經(jīng)過PID計算后輸出一個值，再給到所謂速度環(huán)和電流環(huán)，再計算，后通過PWM手段來控制IGBT模塊，輸出一定方波來模擬正弦波控制伺服電機的轉(zhuǎn)速來滿足它要轉(zhuǎn)動到什么角度位置。從底層的角度來看，伺服驅(qū)動器的控制和矢量變頻器的控制是差不多的。

伺服驅(qū)動器內(nèi)部結(jié)構(gòu)

伺服驅(qū)動器內(nèi)部結(jié)構(gòu)由電源電路、繼電器板電路、主控板電路、驅(qū)動板電路及功率變換電路組成。

伺服驅(qū)動器工作原理圖如下所示：

驅(qū)動器的核心主控板，驅(qū)動器由繼電器板傳遞控制信號和檢測信號，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)，實現(xiàn)執(zhí)行電機的轉(zhuǎn)速控制和換相控制。

驅(qū)動器的驅(qū)動板從主控板接受信號驅(qū)動功率變換電路，實現(xiàn)執(zhí)行電機的正常工作。

伺服驅(qū)動器內(nèi)部結(jié)構(gòu)

伺服驅(qū)動器內(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、檢測信號傳遞。