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(guó)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(cè)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(cè)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(cè)速傳感器，與其對(duì)應(yīng)的常用測(cè)速方法為M/T測(cè)速法。M/T測(cè)速法雖然具有一定的測(cè)量精度和較寬的測(cè)量范圍，但這種方法有其固有的缺陷，主要包括：

1）測(cè)速周期內(nèi)必須檢測(cè)到至少一個(gè)完整的碼盤(pán)脈沖，限制了可測(cè)轉(zhuǎn)速；

2）用于測(cè)速的2個(gè)控制系統(tǒng)定時(shí)器開(kāi)關(guān)難以嚴(yán)格保持同步，在速度變化較大的測(cè)量場(chǎng)合中無(wú)法保證測(cè)速精度。因此應(yīng)用該測(cè)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(guò)電壓、過(guò)電流、過(guò)熱、欠壓等故障檢測(cè)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(guò)程對(duì)驅(qū)動(dòng)器的沖擊。功率驅(qū)動(dòng)單元首先通過(guò)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(guò)整流好的三相電或市電，再通過(guò)三相正弦PWM電壓型逆變器變頻來(lái)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(guò)程可以簡(jiǎn)單的說(shuō)就是AC-DC-AC的過(guò)程。整流單元（AC-DC）主要的拓?fù)潆娐肥侨嗳珮虿豢卣麟娐贰?

PARKER步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)板故障故障 ：一臺(tái)生產(chǎn)線使用的PARKER步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器，用戶反映該驅(qū)動(dòng)器能使用一段時(shí)間，但不知什么時(shí)候就出現(xiàn)一次錯(cuò)誤報(bào)警而停機(jī)。

檢修 ：時(shí)好時(shí)壞故障一般懷疑電解電容的問(wèn)題，但檢查機(jī)器電源部分的電容，發(fā)現(xiàn)并無(wú)異常，因?yàn)闄C(jī)器也能工作一段時(shí)間，基本上大功率驅(qū)動(dòng)部分也不必過(guò)分糾結(jié)。重點(diǎn)檢查控制部分，發(fā)現(xiàn)此機(jī)先前有被維修過(guò)，所有IC都有人為加裝IC座，機(jī)器一段時(shí)間能夠正常工作，則IC也應(yīng)該都是好的，時(shí)好時(shí)壞故障由IC引起還未見(jiàn)過(guò)，所以也不考慮IC損壞的問(wèn)題。那是不是IC和IC座有時(shí)接觸不好引起?將IC拔出并重新插入，主觀感覺(jué)一下接觸是否可靠，同時(shí)拔下IC時(shí)觀察IC的引腳，看看是否有銹蝕氧化情況。發(fā)現(xiàn)一個(gè)CD4025BE引腳氧化嚴(yán)重，把IC重新插入座子后，萬(wàn)用表測(cè)量IC腳和座子引腳的接觸電阻約10幾歐姆，將IC引腳氧化層用刻刀刮干凈，IC插入重新測(cè)試接觸電阻0.1Ω，為防接插不緊IC振松，使用熱熔膠將所有IC和IC座點(diǎn)一下。處理后交用戶試機(jī)，反映再無(wú)故障出現(xiàn)。

松下驅(qū)動(dòng)器流故障故障 ：一臺(tái)松下伺服驅(qū)動(dòng)器一運(yùn)行就流。

檢修 ：拆開(kāi)機(jī)器，尋找電流檢測(cè)部分，看到白色的A7800隔離放大器就明白一二。馬上拆下測(cè)試，發(fā)現(xiàn)放大功能并無(wú)異常。如圖6.27所示。給電路板通上電源，測(cè)試兩個(gè)一模一樣的A7800的電源腳，發(fā)現(xiàn)有一個(gè)A7800的5、8腳電源1.3V，正常應(yīng)該5V左右。循電源腳查找，找到背面，如圖6.28所示，芯片5、8腳電壓乃是12V電壓串聯(lián)680Ω電阻和5.1V的穩(wěn)壓管得到，發(fā)現(xiàn)R38兩端電阻竟有十幾千歐姆，此電阻肯定損壞。拆下電阻，發(fā)現(xiàn)此貼片電阻的銀腳已經(jīng)開(kāi)裂，造成電阻開(kāi)路損壞。找相同規(guī)格電阻更換，上電復(fù)測(cè)A7800的電源5.2V，恢復(fù)正常，用戶試機(jī)，反映故障排除。