伺服驅(qū)動器

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發(fā)布時間：2017/8/18 20:50:07
作者：hb_yinhe

定義

《 GB/T 16439-2009 交流伺服系統(tǒng)通用技術(shù)條件》定義：伺服驅(qū)動器是指接受控制指令，根據(jù)傳感提供的反饋信息，對轉(zhuǎn)矩、速度、位置等進行閉環(huán)控制，并向電動機輸送功率的電氣裝置。

伺服驅(qū)動器簡介

　　伺服驅(qū)動器又稱為“伺服控制器”、“伺服放大器”，主要用來控制伺服電機，其作用類似于電動控制系統(tǒng)中的變頻器，是伺服系統(tǒng)的主要部件，主要應(yīng)用于高精度的定位系統(tǒng)。目前伺服系統(tǒng)一般用于實現(xiàn)高精度的傳動系統(tǒng)定位，目前是傳動技術(shù)的高端產(chǎn)品。

伺服驅(qū)動器原理圖

伺服驅(qū)動器的分類

　　驅(qū)動器按照控制信號的特征分為模擬量控制、數(shù)字模擬混合控制盒全數(shù)字化控制。

　　驅(qū)動器按照控制對象分為方波型驅(qū)動器和正弦波型驅(qū)動器。

　　驅(qū)動器按照基本控制方式分為速度控制、轉(zhuǎn)矩控制盒位置控制。

伺服控制的控制方式

　　伺服驅(qū)動器一般可以采用位置、速度和轉(zhuǎn)矩三種控制方式，并且可以組合成位置/速度控制、位置/轉(zhuǎn)矩控制、速度/轉(zhuǎn)矩控制。

1位置控制

　　位置控制模式一般是通過外部輸入的脈沖的頻率來確定轉(zhuǎn)動速度的大小，通過脈沖的個數(shù)來確定轉(zhuǎn)動的角度，也有些伺服可以通過通訊方式直接對速度和位移進行賦值。由于位置模式可以對速度和位置都有很嚴格的控制，所以一般應(yīng)用于定位裝置。應(yīng)用領(lǐng)域如數(shù)控機床、印刷機械等等。

2速度模式

　　通過模擬量的輸入或脈沖的頻率都可以進行轉(zhuǎn)動速度的控制，在有上位控制裝置的外環(huán)PID控制時速度模式也可以進行定位，但必須把電機的位置信號或直接負載的位置信號給上位反饋以做運算用。位置模式也支持直接負載外環(huán)檢測位置信號，此時的電機軸端的編碼器只檢測電機轉(zhuǎn)速，位置信號就由直接的最終負載端的檢測裝置來提供了，這樣的優(yōu)點在于可以減少中間傳動過程中的誤差，增加了整個系統(tǒng)的定位精度。

3轉(zhuǎn)矩控制

　　轉(zhuǎn)矩控制方式是通過外部模擬量的輸入或直接的地址的賦值來設(shè)定電機軸對外的輸出轉(zhuǎn)矩的大小，可以通過即時的改變模擬量的設(shè)定來改變設(shè)定的力矩大小，也可通過通訊方式改變對應(yīng)的地址的數(shù)值來實現(xiàn)。

伺服電機驅(qū)動器的構(gòu)成

　　伺服電機驅(qū)動器主要包括控制系統(tǒng)和驅(qū)動系統(tǒng)量個部分。

1控制系統(tǒng)

　　一般由DSP組成，利用它采集電流反饋值閉合電流環(huán)，采集編碼器信號算出速度閉合速度環(huán)，產(chǎn)生驅(qū)動驅(qū)動系統(tǒng)的開關(guān)管開關(guān)信號。

2驅(qū)動系統(tǒng)

　　a、整流濾波電路：將交流整流成直流提供給IPM；

　　b、智能功率模塊（IPM）：功率開關(guān)器件和驅(qū)動電路集成在一起，內(nèi)部集成有過電壓，過電流和過熱等故障檢測電路，并可將檢測信號送到CPU。

　　c、電流采樣電路：通過傳感器等測量元件測量電流，反饋給DSP。

　　d、編碼器的外圍電路：它的輸出與DSP的事件管理器相連。

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