吳川直流伺服驅(qū)動器方案

來源: 發(fā)布時間:2022-02-16

伺服驅(qū)動器和電機(jī)變頻器是利用電力半導(dǎo)體器件的通斷作用將工頻電源變換成另一頻率的電能控制裝置,能實(shí)現(xiàn)對交流異步電機(jī)的軟啟動、變頻調(diào)速、提高運(yùn)轉(zhuǎn)精度、改變功率因素等功能。變頻器可驅(qū)動變頻電機(jī)、普通交流電機(jī),主要是充當(dāng)調(diào)節(jié)電機(jī)轉(zhuǎn)速的角色。變頻器通常由整流單元、高容量電容、逆變器和控制器四部分組成。

變頻器兩者的工作原理變頻器的調(diào)速原理主要受制于異步電動機(jī)的轉(zhuǎn)速n、異步電動機(jī)的頻率f、電動機(jī)轉(zhuǎn)差率s、電動機(jī)極對數(shù)p這四個因素。轉(zhuǎn)速n與頻率f成正比,只要改變頻率f即可改變電動機(jī)的轉(zhuǎn)速,當(dāng)頻率f在0-50Hz的范圍內(nèi)變化時,電動機(jī)轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)范圍非常寬。 電機(jī)驅(qū)動器需要具備充分的保護(hù)功能,如防止因電源電壓降低而引起誤動作的功能等。吳川直流伺服驅(qū)動器方案

有刷電機(jī)采用機(jī)械換向,磁極不動,線圈旋轉(zhuǎn)。電機(jī)工作時,線圈和換向器旋轉(zhuǎn),磁鋼和碳刷不轉(zhuǎn),線圈電流方向的交替變化是隨電機(jī)轉(zhuǎn)動的換相器和電刷來完成的。在有刷電機(jī)中,這個過程是將各組線圈的兩個電源輸入端,依次排成一個環(huán),相互之間用絕緣材料分隔,組成一個象圓柱體的東西,與電機(jī)軸連成一體,電源通過兩個碳元素做成的小柱子(碳刷),在彈簧壓力的作用下,從兩個特定的固定位置,壓在上面線圈電源輸入環(huán)狀圓柱上的兩點(diǎn),給一組線圈通電。隨著電機(jī)轉(zhuǎn)動,不同時刻給不同線圈或同一個線圈的不同的兩極通電,使得線圈產(chǎn)生磁場的N-S極與靠近的永磁鐵定子的N-S極有一個適合的角度差,磁場異性相吸、同性相斥,產(chǎn)生力量,推動電機(jī)轉(zhuǎn)動。碳電極在線圈接線頭上滑動,象刷子在物體表面刷,因此叫碳“刷”。相互滑動,會摩擦碳刷,造成損耗,需要定期更換碳刷;碳刷與線圈接線頭之間通斷交替,會發(fā)生電火花,產(chǎn)生電磁破,干擾電子設(shè)備。4g閘機(jī)控制器伺服驅(qū)動器是現(xiàn)代運(yùn)動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)控加工中心等自動化設(shè)備中。

隨著伺服系統(tǒng)的大規(guī)模應(yīng)用,伺服驅(qū)動器使用、伺服驅(qū)動器調(diào)試、伺服驅(qū)動器維修都是伺服驅(qū)動器在當(dāng)今比較重要的技術(shù)課題,越來越多工控技術(shù)服務(wù)商對伺服驅(qū)動器進(jìn)行了技術(shù)深層次研究。伺服驅(qū)動器是現(xiàn)代運(yùn)動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)動器已經(jīng)成為國內(nèi)外研究熱點(diǎn)。當(dāng)前交流伺服驅(qū)動器設(shè)計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)計合理與否,對于整個伺服控制系統(tǒng),特別是速度控制性能的發(fā)揮起到關(guān)鍵作用。

伺服驅(qū)動器使用方法大體和變頻器一樣,在這里需要注意的是伺服驅(qū)動器的選型不只有功率一個參數(shù),還有低慣量和高慣量。低慣量類型一般轉(zhuǎn)矩低、轉(zhuǎn)速高,適合一些負(fù)載輕、運(yùn)動頻繁的控制。高慣量類型轉(zhuǎn)矩高、轉(zhuǎn)速低,適合一些負(fù)載較大的控制。所以需要根據(jù)現(xiàn)場情況選擇合適的驅(qū)動器,否則要不就是轉(zhuǎn)速跟不上,要不就是電機(jī)過熱影響壽命。伺服驅(qū)動器主要有三種控制方式:1、轉(zhuǎn)矩控制,2、位置控制:3、速度模式

1、集成所有控制模式:外部脈沖位置、內(nèi)部設(shè)定值位置、速度和轉(zhuǎn)矩控制;2、全功率驅(qū)動標(biāo)配內(nèi)置制動電阻;3、集成抱閘繼電器。 過去旋轉(zhuǎn)電機(jī)是轉(zhuǎn)化為機(jī)械能的方式需要有驅(qū)動器驅(qū)動電機(jī)。

目前主流的伺服驅(qū)動器均采用數(shù)字信號處理器(DSP)作為控制重心,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**設(shè)計的驅(qū)動電路,IPM內(nèi)部集成了驅(qū)動電路,同時具有過電壓、過電流、過熱、欠壓等故障檢測保護(hù)電路,在主回路中還加入軟啟動電路,以減小啟動過程對驅(qū)動器的沖擊。功率驅(qū)動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)動三相永磁式同步交流伺服電機(jī)。功率驅(qū)動單元的整個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K欧?qū)動器和電機(jī)變頻器是利用電力半導(dǎo)體器件的通斷作用將工頻電源變換成另一頻率的電能控制裝置。伺服電機(jī)通道閘驅(qū)動器

當(dāng)前交流伺服驅(qū)動器設(shè)計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。吳川直流伺服驅(qū)動器方案

靜音、低振動對于電機(jī)工作時的噪聲和振動而言,驅(qū)動波形的優(yōu)化非常重要。這就需要根據(jù)各領(lǐng)域的用途,適合各種電機(jī)磁路的激勵驅(qū)動技術(shù)。比如無刷直流電機(jī)驅(qū)動器的合適激勵模式(120度、150度、正弦波)、風(fēng)扇電機(jī)驅(qū)動器的軟啟動技術(shù)、步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動器的電流衰減方式(Decay技術(shù))等。

控制、便利性通過FLL(速度控制)和PLL(相位控制)實(shí)現(xiàn)的電機(jī)數(shù)字旋轉(zhuǎn)控制技術(shù),以及執(zhí)行器要求的高精度定位控制技術(shù)等高效驅(qū)動控制算法,對于高性能電機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)的開發(fā)而言是不可或缺的。要求實(shí)現(xiàn)設(shè)計人員可輕松利用的高效驅(qū)動控制算法,比如通過將已進(jìn)行硬邏輯處理的控制算法應(yīng)用在驅(qū)動器IC上等。另外,驅(qū)動器IC間的兼容性可提高便利性。當(dāng)在開發(fā)過程中規(guī)格發(fā)生變化時,可在不更改電機(jī)驅(qū)動控制電路板模式的情況下進(jìn)行替換,這對于提高便利性而言也非常重要。 吳川直流伺服驅(qū)動器方案

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