目前主流的伺服驅動器均采用數(shù)字信號處理器(DSP)作為控制重心,可以實現(xiàn)比較復雜的控制算法,實現(xiàn)數(shù)字化、網(wǎng)絡化和智能化。功率器件普遍采用以智能功率模塊(IPM)為**設計的驅動電路,IPM內(nèi)部集成了驅動電路,同時具有過電壓、過電流、過熱、欠壓等故障檢測保護電路,在主回路中還加入軟啟動電路,以減小啟動過程對驅動器的沖擊。功率驅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行整流,得到相應的直流電。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動三相永磁式同步交流伺服電機。功率驅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)主要的拓撲電路是三相全橋不控整流電路。伺服驅動器常用于控制伺服電機,在需要高精度的定位系統(tǒng)中,伺服驅動器是伺服系統(tǒng)中很重要的一部分。創(chuàng)正伺服驅動器
伺服系統(tǒng)包括伺服驅動器和伺服電機,驅動器利用精密的反饋結合高速數(shù)字信號處理器DSP,控制IGBT產(chǎn)生精確電流輸出,用來驅動三相永磁同步交流伺服電機達到精確調速和定位等功能。和普通電機相比,由于交流伺服驅動器內(nèi)部有許多保護功能,且電機無電刷和換向器,因此工作可靠,維護和保養(yǎng)工作量也相對較小。為了延長伺服系統(tǒng)的工作壽命,在使用過程中需注意以下問題。對于系統(tǒng)的使用環(huán)境,需考慮到溫度、濕度、粉塵、振動及輸入電壓這五個要素。定期清理數(shù)控裝置的散熱通風系統(tǒng)。應經(jīng)常檢查數(shù)控裝置上各冷卻風扇工作是否正常。應視車間環(huán)境狀況,每半年或一個季度檢查清掃一次。伺服驅動器價格伺服驅動器相當于大腦,執(zhí)行電機相當于手腳。而伺服驅動器在伺服控制系統(tǒng)中的作用就是調節(jié)電機的轉速。
伺服驅動器控制信號接線及功能說明
驅動的脈沖指令輸入方式可能有三種:(1)差分驅動輸入方式;脈沖輸入比較大頻率500KHZ(2)集電極開來輸入方式;脈沖輸入量比較大頻率200KHZ(3)高速差分驅動輸入方式;脈沖輸入量比較大頻率4MHZ
驅動器的脈沖指令輸入形式也有三種:(1)方向+脈沖(2)A,B相正交脈沖(3)CW/CCW正傳/反轉脈沖
上位機(PLC)兩差分輸出直接與驅動器的PULS+,PULS-和SIGN+,SIGN-相連接,通過200Ω的電阻,光耦接口電路輸入給伺服驅動器。上位機和兩底線相連。
上位機(PLC)以集電極開路方式輸出脈沖指令的接線方式
隨著伺服系統(tǒng)的大規(guī)模應用,伺服驅動器使用、伺服驅動器調試、伺服驅動器維修都是伺服驅動器在當今比較重要的技術課題,越來越多工控技術服務商對伺服驅動器進行了技術深層次研究。伺服驅動器是現(xiàn)代運動控制的重要組成部分,被廣泛應用于工業(yè)機器人及數(shù)控加工中心等自動化設備中。尤其是應用于控制交流永磁同步電機的伺服驅動器已經(jīng)成為國內(nèi)外研究熱點。當前交流伺服驅動器設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)揮起到關鍵作用。全自動式是通過電機來控制機芯的運轉和停止。通過控制機芯的運轉和停止,來進一步控制攔阻體的開啟和關閉。
伺服驅動器在控制信號的作用下驅動執(zhí)行電機,因此驅動器是否能正常工作直接影響設備的整體性能。在伺服控制系統(tǒng)中,伺服驅動器相當于大腦,執(zhí)行電機相當于手腳。而伺服驅動器在伺服控制系統(tǒng)中的作用就是調節(jié)電機的轉速,因此也是一個自動調速系統(tǒng)。
驅動器的重心主控板,驅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,包括轉速調節(jié)和電流調節(jié),實現(xiàn)執(zhí)行電機的轉速控制和換相控制。驅動器的驅動板從主控板接受信號驅動功率變換電路,實現(xiàn)執(zhí)行電機的正常工作。伺服驅動器內(nèi)部結構伺服驅動器內(nèi)部結構由電源電路、繼電器板電路、主控板電路、驅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換為大小不同的直流電輸出,為后續(xù)的繼電器板、驅動板、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。 通過整流部,將交流電源變?yōu)橹绷麟娫?,?jīng)電容濾波,產(chǎn)生平穩(wěn)無脈動的直流電源。華視電子身份證閱讀器驅動
伺服電機要處于工作狀態(tài),首先必須將SERRVOON信號(伺服使能)接通。創(chuàng)正伺服驅動器
變頻調速就是通過改變電動機電源頻率實現(xiàn)速度調節(jié)的。主要采用交—直—交方式,先把工頻交流電源通過整流器轉換成直流電源,然后再把直流電源轉換成頻率、電壓均可控制的交流電源以供給電動機。變頻器的電路一般由整流、中間直流環(huán)節(jié)、逆變和控制4個部分組成。整流部分為三相橋式不可控整流器,逆變部分為IGBT三相橋式逆變器,且輸出為PWM波形,中間直流環(huán)節(jié)為濾波、直流儲能和緩沖無功功率。伺服系統(tǒng)的工作原理簡單的說就是在開環(huán)控制的交直流電機的基礎上將速度和位置信號通過旋轉編碼器、旋轉變壓器等反饋給驅動器做閉環(huán)負反饋的PID調節(jié)控制。再加上驅動器內(nèi)部的電流閉環(huán),通過這3個閉環(huán)調節(jié),使電機的輸出對設定值追隨的準確性和時間響應特性都提高很多。伺服系統(tǒng)是個動態(tài)的隨動系統(tǒng),達到的穩(wěn)態(tài)平衡也是動態(tài)的平衡。創(chuàng)正伺服驅動器
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