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伺服驱动器

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  • 发布时间:2017/8/18 20:50:07
  • 作者:hb_yinhe
定义
GB/T 16439-2009 交流伺服系统通用技术条件》定义:伺服驱动器是指接受控制指令,根据传感提供的反馈信息,对转矩、速度、位置等进行闭环控制,并向电动机输送功率的电气装置。

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伺服驱动器简介
  伺服驱动器又称为“伺服控制器”、“伺服放大器”,主要用来控制伺服电机,其作用类似于电动控制系统中的变频器,是伺服系统的主要部件,主要应用于高精度的定位系统。目前伺服系统一般用于实现高精度的传动系统定位,目前是传动技术的高端产品。
伺服驱动器原理框图
伺服驱动器原理图

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伺服驱动器的分类
  驱动器按照控制信号的特征分为模拟量控制、数字模拟混合控制盒全数字化控制。
  驱动器按照控制对象分为方波型驱动器和正弦波型驱动器。
  驱动器按照基本控制方式分为速度控制、转矩控制盒位置控制。
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伺服控制的控制方式
  伺服驱动器一般可以采用位置、速度和转矩三种控制方式,并且可以组合成位置/速度控制、位置/转矩控制、速度/转矩控制。

1位置控制

  位置控制模式一般是通过外部输入的脉冲的频率来确定转动速度的大小,通过脉冲的个数来确定转动的角度,也有些伺服可以通过通讯方式直接对速度和位移进行赋值。由于位置模式可以对速度和位置都有很严格的控制,所以一般应用于定位装置。应用领域如数控机床、印刷机械等等。 

2速度模式

  通过模拟量的输入或脉冲的频率都可以进行转动速度的控制,在有上位控制装置的外环PID控制时速度模式也可以进行定位,但必须把电机的位置信号或直接负载的位置信号给上位反馈以做运算用。位置模式也支持直接负载外环检测位置信号,此时的电机轴端的编码器只检测电机转速,位置信号就由直接的最终负载端的检测装置来提供了,这样的优点在于可以减少中间传动过程中的误差,增加了整个系统的定位精度。 

3转矩控制

  转矩控制方式是通过外部模拟量的输入或直接的地址的赋值来设定电机轴对外的输出转矩的大小,可以通过即时的改变模拟量的设定来改变设定的力矩大小,也可通过通讯方式改变对应的地址的数值来实现。

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伺服电机驱动器的构成
  伺服电机驱动器主要包括控制系统和驱动系统量个部分。

1控制系统

  一般由DSP组成,利用它采集电流反馈值闭合电流环,采集编码器信号算出速度闭合速度环,产生驱动驱动系统的开关管开关信号。 

2驱动系统

  a、整流滤波电路:将交流整流成直流提供给IPM;
  b、智能功率模块(IPM):功率开关器件和驱动电路集成在一起,内部集成有过电压,过电流和过热等故障检测电路,并可将检测信号送到CPU。
  c、电流采样电路:通过传感器等测量元件测量电流,反馈给DSP。 
  d、编码器的外围电路:它的输出与DSP的事件管理器相连。 


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