伺服驅(qū)動器介紹

伺服驅(qū)動器是現(xiàn)代運動控制的重要組成部分，被廣泛應(yīng)用于工業(yè)機器人及數(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的伺服驅(qū)動器已經(jīng)成為國內(nèi)外研究熱點。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

Elmo工業(yè)級驅(qū)動器概述

1) Elmo的SimplIQ數(shù)字伺服驅(qū)動器結(jié)合了高功率密度，智能化，多功能及節(jié)省設(shè)計空間等特點；其直流輸入范圍是7.5V-750VDC，電流從1A-100A，適用于有刷電機，正玄波及方波電機。

2) 驅(qū)動器內(nèi)整合了Elmo特有的SimplIQ運動控制核心技術(shù)，該技術(shù)使驅(qū)動器能提供醉優(yōu)的伺服控制特性，編程能力并支持標(biāo)準(zhǔn)化的通訊協(xié)議。

3) 所有的伺服驅(qū)動器都有一個數(shù)字化的核心，包括電流，速度和位置閉環(huán)控制以及范圍廣泛的整流方式和位置反饋類型。

4) 醉終帶來了更高的動力，更高精度并具有多種實現(xiàn)方式的系統(tǒng)。

C3 powerPLmC對于今天具有嚴(yán)格要求的工業(yè)應(yīng)用，無論是單獨的應(yīng)用，還是驅(qū)動器集成應(yīng)用，都可以為您提供一個完整的機械控制解決方案。

運動

:基于PLCopen規(guī)范的多軸運動

:CANopen具有Sync報文接口，以

控制伺服軸

:用于軸間耦合的HEDA實時總線

:::集中運動控制的32﹢軸

接口特性

:10/100 Mbps雙絞線以太網(wǎng)

:CANopenzui多127個運動或

I/O節(jié)點

:Profibus DP從動裝置選項

:Parker InteractXTM以太網(wǎng)兼

容性

:OPC福務(wù)器

:Web福務(wù)器

:pier對pier的數(shù)據(jù)交換

控制特性

:帶CoDeSys接口的IEC61131-3

編程

:支持的語言: LD、ST、IL、

FBD、SFC和CFC

:對于1000線代碼(IL)100μs的處

理時間

:1ms zui小周期時間

:實時多任務(wù)

:調(diào)試、單步、（監(jiān)）間控工能

:模擬，在線跟蹤

:在線編程更改

:實時時鐘

:0定時器

:在單機版本上的64MB程序內(nèi)存

:在驅(qū)動器集成的版本上的4MB程

序內(nèi)存

I/O

:PIO通過CANopen主動接口用于

數(shù)字和模擬量分布的I/O(控制其

他CANopen裝置)

:Compax3伺服驅(qū)動器的板載I/O

伺服驅(qū)動器控制交流永磁伺服電機

隨著現(xiàn)代電機技術(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，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)動領(lǐng)域成了現(xiàn)代電伺服驅(qū)動系統(tǒng)的一個發(fā)展趨勢。

伺服驅(qū)動器在控制交流永磁伺服電機時，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（pmsm）采用的是磁鐵勵磁，其磁場可以視為是恒定；同時交流永磁伺服電機的電機轉(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)動器在驅(qū)動交流永磁伺服電機時的數(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)是基于測量電機的兩相電流反饋（ia、ib）和電機位置。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?？刂菩酒ㄟ^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，控制電機運行。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，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現(xiàn)的。