南調(diào)機(jī)電設(shè)備——伺服驅(qū)動(dòng)器選型

  伺服驅(qū)動(dòng)器是用來(lái)控制伺服電機(jī)的，相當(dāng)于功效，伺服驅(qū)動(dòng)器屬于伺服系統(tǒng)的一部分，主要用于高精度的定位系統(tǒng)。市場(chǎng)上有各種品牌以及各種各樣的伺服驅(qū)動(dòng)器，究竟哪一種是適合我們的需求呢，下面帶你進(jìn)入伺服驅(qū)動(dòng)器選型。

工具/材料

伺服電機(jī)

系統(tǒng)要求

操作方法

1.選擇一款合適的伺服驅(qū)動(dòng)器需要考慮到各個(gè)方面，這主要根據(jù)系統(tǒng)的要求采選擇，在選擇之前，手寫(xiě)分析一下系統(tǒng)需求，比如尺寸、供電、功率、控制方式等，為選型定下方向。

2.驅(qū)動(dòng)器支持的地電機(jī)類(lèi)型，一般為直流有刷、正波、梯形波等，還有就是驅(qū)動(dòng)器的持續(xù)輸出電源要大禹電機(jī)額定電流，根據(jù)電機(jī)反電動(dòng)勢(shì)，轉(zhuǎn)速考慮驅(qū)動(dòng)器是否可以勝任。

3.反饋元件，反饋傳感器也是種類(lèi)繁多，根據(jù)是否要做閉環(huán)，選擇反饋傳感器，編碼器，測(cè)速電機(jī)，旋變等，如果系統(tǒng)中帶有反饋元件，這時(shí)候在選擇驅(qū)動(dòng)器時(shí)就要考慮驅(qū)動(dòng)器是否支持這種反饋，反饋種類(lèi)，或者是反饋的信號(hào)輸出形式。

4.伺服驅(qū)動(dòng)器有三種控制方法：力矩、速度、位置模式。工作子啊這幾種模式下命令形式也不一樣，力矩和速度模式可通過(guò)模式命令控制，位置模式可使用脈沖 方向控制。當(dāng)然還有總線(xiàn)形式，比如Wthercat等。

5.精度要求，系統(tǒng)的精度有多個(gè)影響因素，伺服驅(qū)動(dòng)器也是其中重要的一環(huán)，一般伺服驅(qū)動(dòng)器分為數(shù)字伺服驅(qū)動(dòng)器和線(xiàn)性伺服放大器，線(xiàn)性放大器使用于低噪聲、高帶款以及電流過(guò)零時(shí)無(wú)失真的場(chǎng)合。

6供電和使用環(huán)境，供電方面主要是直流和交流供電，有時(shí)候還要考慮驅(qū)動(dòng)器對(duì)供電電源的要求，使用環(huán)境，主要是考慮溫度方面的影響，還有就是工況，是否需要防護(hù)罩等。

南調(diào)機(jī)電設(shè)備——伺服驅(qū)動(dòng)器的基本要求

伺服驅(qū)動(dòng)器

1、調(diào)速范圍寬

2、定位精度高

3、有足夠的傳動(dòng)剛性和高的速度穩(wěn)定性

4、快速響應(yīng)，無(wú)超調(diào)

為了保證生產(chǎn)率和加工質(zhì)量，除了要求有較高的定位精度外，還要求有良好的快速響應(yīng)特性，即要求跟蹤指令信號(hào)的響應(yīng)要快，因?yàn)閿?shù)控系統(tǒng)在啟動(dòng)、制動(dòng)時(shí)，要求加、減加速度足夠大，縮短進(jìn)給系統(tǒng)的過(guò)渡過(guò)程時(shí)間，減小輪廓過(guò)渡誤差。

5、低速大轉(zhuǎn)矩，過(guò)載能力強(qiáng)

一般來(lái)說(shuō)，伺服驅(qū)動(dòng)器具有數(shù)分鐘甚至半小時(shí)內(nèi)1.5倍以上的過(guò)載能力，在短時(shí)間內(nèi)可以過(guò)載4～6倍而不損壞。

6、可靠性高

要求數(shù)控機(jī)床的進(jìn)給驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)可靠性高、工作穩(wěn)定性好，具有較強(qiáng)的溫度、濕度、振動(dòng)等環(huán)境適應(yīng)能力和很強(qiáng)的抗干擾的能力。

對(duì)電機(jī)的要求

1、從速到速電機(jī)都能平穩(wěn)運(yùn)轉(zhuǎn)，轉(zhuǎn)矩波動(dòng)要小，尤其在低速如0.1r/min或更低速時(shí)，仍有平穩(wěn)的速度而無(wú)爬行現(xiàn)象。

2、電機(jī)應(yīng)具有大的較長(zhǎng)時(shí)間的過(guò)載能力，以滿(mǎn)足低速大轉(zhuǎn)矩的要求。一般直流伺服電機(jī)要求在數(shù)分鐘內(nèi)過(guò)載4～6倍而不損壞。

3、為了滿(mǎn)足快速響應(yīng)的要求，電機(jī)應(yīng)有較小的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量和大的堵轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)矩，并具有盡可能小的時(shí)間常數(shù)和啟動(dòng)電壓。

4、電機(jī)應(yīng)能承受頻繁啟、制動(dòng)和反轉(zhuǎn)。

南調(diào)機(jī)電設(shè)備——伺服驅(qū)動(dòng)器是怎樣來(lái)驅(qū)動(dòng)伺服電機(jī)？

      伺服驅(qū)動(dòng)器又稱(chēng)為“伺服控制器”、“伺服放大器”，工作原理是用來(lái)控制伺服電機(jī)的一種控制器，其作用類(lèi)似于變頻器作用于普通交流馬達(dá)，屬于伺服系統(tǒng)的一部分，主要應(yīng)用于高精度的定位系統(tǒng)。一般是通過(guò)位置、速度和力矩三種方式對(duì)伺服電機(jī)進(jìn)行控制，實(shí)現(xiàn)高精度的傳動(dòng)系統(tǒng)定位，目前是傳動(dòng)技術(shù)的產(chǎn)品。

南調(diào)機(jī)電設(shè)備——是通過(guò)放大plc發(fā)出的脈沖信號(hào)來(lái)驅(qū)動(dòng)？

　   不是簡(jiǎn)單放大，PLC輸出的只是方波，而驅(qū)動(dòng)器輸出的是正弦波?？梢岳斫獬蒔LC的脈沖是伺服驅(qū)動(dòng)器的工作指令，好比領(lǐng)導(dǎo)的工作指示，伺服驅(qū)動(dòng)器是給領(lǐng)導(dǎo)干活的干事，領(lǐng)導(dǎo)要求干事的這么干，干事的具體如何做還是要自己動(dòng)腦筋的。伺服驅(qū)動(dòng)器，可以理解成一個(gè)能滿(mǎn)足伺服電機(jī)工作的交流電源，它驅(qū)動(dòng)伺服電機(jī)時(shí)候，并不是直接把PLC的脈沖簡(jiǎn)單放大而是理解這些脈沖是做什么的，然后通過(guò)PWM方式模擬輸出正弦波來(lái)控制伺服電機(jī)工作。

　　一般PLC發(fā)脈沖，是PLS脈沖，就是脈寬和間隔是固定的方波，這個(gè)方波的個(gè)數(shù)，可以理解成“步距”，就是一個(gè)脈沖下來(lái)，伺服電機(jī)要走“一步”（就是轉(zhuǎn)動(dòng)多少角度），所以脈沖方波個(gè)數(shù)越多，伺服電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)的角度就對(duì)于越多，所以伺服驅(qū)動(dòng)器就要輸出能讓伺服電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)多少角度的波形了，但是伺服電機(jī)無(wú)步進(jìn)電機(jī)那樣來(lái)靠電機(jī)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單完成了，它需要有個(gè)位置環(huán)來(lái)做閉環(huán)，也就是靠編碼器的脈沖測(cè)量當(dāng)前的電機(jī)轉(zhuǎn)角變化了多少，然后再通過(guò)PID來(lái)調(diào)整輸出電壓和輸出頻率了。

　　也就是伺服驅(qū)動(dòng)器要把接受到的PLC脈沖和電機(jī)反饋回來(lái)的編碼器脈沖來(lái)比較（可以簡(jiǎn)單理解成相減），然后經(jīng)過(guò)PID計(jì)算后輸出一個(gè)值，再給到所謂速度環(huán)和電流環(huán)，再計(jì)算，后通過(guò)PWM手段來(lái)控制IGBT模塊，輸出一定方波來(lái)模擬正弦波控制伺服電機(jī)的轉(zhuǎn)速來(lái)滿(mǎn)足它要轉(zhuǎn)動(dòng)到什么角度位置。從底層的角度來(lái)看，伺服驅(qū)動(dòng)器的控制和矢量變頻器的控制是差不多的。

伺服驅(qū)動(dòng)器內(nèi)部結(jié)構(gòu)

伺服驅(qū)動(dòng)器內(nèi)部結(jié)構(gòu)由電源電路、繼電器板電路、主控板電路、驅(qū)動(dòng)板電路及功率變換電路組成。

伺服驅(qū)動(dòng)器工作原理圖如下所示：

驅(qū)動(dòng)器的核心主控板，驅(qū)動(dòng)器由繼電器板傳遞控制信號(hào)和檢測(cè)信號(hào)，完成上圖的雙閉環(huán)控制，包括轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)和電流調(diào)節(jié)，實(shí)現(xiàn)執(zhí)行電機(jī)的轉(zhuǎn)速控制和換相控制。

驅(qū)動(dòng)器的驅(qū)動(dòng)板從主控板接受信號(hào)驅(qū)動(dòng)功率變換電路，實(shí)現(xiàn)執(zhí)行電機(jī)的正常工作。

伺服驅(qū)動(dòng)器內(nèi)部結(jié)構(gòu)

伺服驅(qū)動(dòng)器內(nèi)部結(jié)構(gòu)由電源電路、繼電器板電路、主控板電路、驅(qū)動(dòng)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(zhuǎn)換為大小不同的直流電輸出，為后續(xù)的繼電器板、驅(qū)動(dòng)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(hào)、檢測(cè)信號(hào)傳遞。