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)的過渡過程時(shí)間，減小輪廓過渡誤差。

5、低速大轉(zhuǎn)矩，過載能力強(qiáng)

一般來說，伺服驅(qū)動(dòng)器具有數(shù)分鐘甚至半小時(shí)內(nèi)1.5倍以上的過載能力，在短時(shí)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(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)的速度而無爬行現(xiàn)象。

2、電機(jī)應(yīng)具有大的較長時(shí)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(jī)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(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)。

南調(diào)機(jī)電設(shè)備——伺服驅(qū)動(dòng)器調(diào)零方法之一

一般在編碼器從伺服電機(jī)上拆下來后都需要進(jìn)行調(diào)零，否則上機(jī)運(yùn)行過程中就會(huì)報(bào)錯(cuò)，飛車等。

像三菱，安川，松下，三洋增量式編碼器的輸出信號(hào)為方波信號(hào)，具備兩相正交方波脈沖輸出信號(hào)A和B，以及零位信號(hào)Z，其對齊方法如下：

1.給電機(jī)的UV繞組通以小于額定電流的直流電，V入，U出，將電機(jī)軸定向至一個(gè)平衡位置；

2.用示波器觀察編碼器的Z信號(hào)； 因?yàn)槿障等猓泊?，松下，三洋等編碼器走的都是不公開的協(xié)議，一般需要借助伺服驅(qū)動(dòng)器來輸出來，A,B,Z信號(hào)，這些伺服驅(qū)動(dòng)器的說明書上都有詳細(xì)的信號(hào)說明。

3.調(diào)整編碼器轉(zhuǎn)軸與電機(jī)軸的相對位置，調(diào)整的時(shí)候不要撤掉電源，讓電機(jī)軸一直固定在平衡位置。

4.一邊調(diào)整，一邊觀察編碼器Z信號(hào)跳變，直到Z信號(hào)穩(wěn)定在高電平上（在此默認(rèn)Z信號(hào)的常態(tài)為低電平），鎖定編碼器與電機(jī)的相對位置關(guān)系； 有些朋友喜歡用二極管接在z信號(hào)上，代替示波器，通過二極的發(fā)光來判斷Z信號(hào)，因?yàn)殡姍C(jī)每旋轉(zhuǎn)圈，會(huì)發(fā)出一個(gè)Z信號(hào)。

5.來回扭轉(zhuǎn)電機(jī)軸，撒手后，若電機(jī)軸每次自由回復(fù)到平衡位置時(shí)，Z信號(hào)都能穩(wěn)定在高電平上，則對齊有效。

南調(diào)機(jī)電設(shè)備——伺服驅(qū)動(dòng)器控制交流永磁伺服電機(jī)

隨著現(xiàn)代電機(jī)技術(shù)、現(xiàn)代電力電子技術(shù)、微電子技術(shù)、永磁材料技術(shù)、交流可調(diào)速技術(shù)及控制技術(shù)等支撐技術(shù)的快速發(fā)展，使得永磁交流伺服技術(shù)有著長足的發(fā)展。永磁交流伺服系統(tǒng)的性能日漸提高，價(jià)格趨于合理，使得永磁交流伺服系統(tǒng)取代直流伺服系統(tǒng)尤其是在高精度、要求的伺服驅(qū)動(dòng)領(lǐng)域成了現(xiàn)代電伺服驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的一個(gè)發(fā)展趨勢。

伺服驅(qū)動(dòng)器在控制交流永磁伺服電機(jī)時(shí)，可分別工作在電流（轉(zhuǎn)矩）、速度、位置控制方式下。系統(tǒng)的控制結(jié)構(gòu)框圖如圖4所示由于交流永磁伺服電機(jī)（pmsm）采用的是磁鐵勵(lì)磁，其磁場可以視為是恒定；同時(shí)交流永磁伺服電機(jī)的電機(jī)轉(zhuǎn)速就是同步轉(zhuǎn)速，即其轉(zhuǎn)差為零。這些條件使得交流伺服驅(qū)動(dòng)器在驅(qū)動(dòng)交流永磁伺服電機(jī)時(shí)的數(shù)學(xué)模型的復(fù)雜程度得以大大的降低。從圖4可以看出，系統(tǒng)是基于測量電機(jī)的兩相電流反饋（ia、ib）和電機(jī)位置。將測得的相電流（ia、ib）結(jié)合位置信息，經(jīng)坐標(biāo)變化（從a，b，c坐標(biāo)系轉(zhuǎn)換到轉(zhuǎn)子d，q坐標(biāo)系），得到id、iq分量，分別進(jìn)入各自得電流調(diào)節(jié)器。電流調(diào)節(jié)器的輸出經(jīng)過反向坐標(biāo)變化（從d，q坐標(biāo)系轉(zhuǎn)換到a，b，c坐標(biāo)系），得到三相電壓指令。控制芯片通過這三相電壓指令，經(jīng)過反向、后，得到6路pwm波輸出到功率器件，控制電機(jī)運(yùn)行。系統(tǒng)在不同指令輸入方式下，指令和反饋通過相應(yīng)的控制調(diào)節(jié)器，得到下一級的參考指令。在電流環(huán)中，d，q軸的轉(zhuǎn)矩電流分量（iq）是速度控制調(diào)節(jié)器的輸出或外部給定。而一般情況下，磁通分量為零（id=0），但是當(dāng)速度大于限定值時(shí)，可以通過弱磁（id《0），得到更高的速度值。

從a，b，c坐標(biāo)系轉(zhuǎn)換到d，q坐標(biāo)系有克拉克（clarke）和帕克（park）變換來是實(shí)現(xiàn)；從d，q坐標(biāo)系轉(zhuǎn)換到a，b，c坐標(biāo)系是有克拉克和帕克的逆變換來是實(shí)現(xiàn)的。

南調(diào)機(jī)電設(shè)備——了解伺服驅(qū)動(dòng)器的原理與作用常識(shí)

功率驅(qū)動(dòng)單元首先通過三相全橋整流電路對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?

南調(diào)機(jī)電設(shè)備——伺服驅(qū)動(dòng)器的作用：

伺服驅(qū)動(dòng)器是驅(qū)動(dòng)伺服電機(jī)使設(shè)備產(chǎn)生動(dòng)力而正常運(yùn)轉(zhuǎn)，它的功能細(xì)分的話有很多種，而隨著品牌的不同功能性也不盡相同。盤點(diǎn)一下大致有以下幾個(gè)方面：

1、再生與動(dòng)態(tài)制動(dòng)功能；

2、快速停機(jī)瞬間掉電保護(hù)功能；

3、系統(tǒng)電壓監(jiān)控，低壓警告功能；

4、分組化參數(shù)設(shè)置、在線切換任意控制模式；

5、參數(shù)管理、監(jiān)控、示波器功等能支持軟件調(diào)試。

6、控制電源交流輸入、可設(shè)置的寬電壓輸入；

目前伺服驅(qū)動(dòng)器應(yīng)用主要還是集中在工業(yè)自動(dòng)化方面，在注塑機(jī)、紡織機(jī)械、包裝機(jī)械、數(shù)控機(jī)床等領(lǐng)域廣泛運(yùn)用。