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，液壓伺服驅(qū)動(dòng)器廠家，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，低壓伺服驅(qū)動(dòng)器廠家，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)。

服驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)調(diào)整的原則

南調(diào)機(jī)電設(shè)備——速度環(huán)參數(shù)調(diào)整的原則：

   在保證速度環(huán)系統(tǒng)穩(wěn)定，不振蕩的前提下，使速度環(huán)響應(yīng)快，并且系統(tǒng)穩(wěn)定工作。簡(jiǎn)單的方法是，提高速度環(huán)的比例增益，直至系統(tǒng)發(fā)生振蕩，然后再降低一點(diǎn)速度環(huán)的比例增益，即為剛度較好速度環(huán)比例增益。速度環(huán)積分時(shí)間常數(shù)對(duì)于伺服系統(tǒng)來(lái)說(shuō)為延遲因素，因此設(shè)定過(guò)大會(huì)延長(zhǎng)定位時(shí)間，使響應(yīng)性變差，當(dāng)慣量較大有震動(dòng)時(shí)若不加大，機(jī)械又會(huì)出現(xiàn)震動(dòng)，要根據(jù)實(shí)際情況來(lái)調(diào)，設(shè)定的比較小，在定位時(shí)雖然偏差脈沖可能會(huì)更接近于0，但是達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)所需的時(shí)間可能會(huì)變長(zhǎng)。速度環(huán)積分時(shí)間常數(shù)調(diào)整的原則：

為了保證系統(tǒng)穩(wěn)定的工作，應(yīng)該調(diào)整速度環(huán)積分時(shí)間常數(shù)。調(diào)整的原則是，負(fù)載慣量折算到電機(jī)軸上的值與電機(jī)轉(zhuǎn)子慣量的倍數(shù)越大，速度環(huán)積分時(shí)間常數(shù)的值應(yīng)增加越大。速度環(huán)積分時(shí)間常數(shù)的提高，需相應(yīng)的提高速度環(huán)比例增益，以提高速度環(huán)的響應(yīng)時(shí)間。這二個(gè)參數(shù)的調(diào)整，是一個(gè)反復(fù)的過(guò)程，需要對(duì)負(fù)載準(zhǔn)確的認(rèn)識(shí)與經(jīng)驗(yàn)。

   伺服系統(tǒng)包括伺服驅(qū)動(dòng)器和伺服電機(jī)，驅(qū)動(dòng)器利用精密的反饋結(jié)合高速數(shù)字信號(hào)處理器DSP，控制IGBT產(chǎn)生電流輸出，用來(lái)驅(qū)動(dòng)三相永磁同步交流伺服電機(jī)達(dá)到調(diào)速和定位等功能。和普通電機(jī)相比，由于交流伺服驅(qū)動(dòng)器內(nèi)部有許多保護(hù)功能，直流伺服驅(qū)動(dòng)器廠家，且電機(jī)無(wú)電刷和換向器，因此工作可靠，維護(hù)和保養(yǎng)工作量也相對(duì)較小。

南調(diào)機(jī)電設(shè)備——伺服驅(qū)動(dòng)器控制交流永磁伺服電機(jī)

隨著現(xiàn)代電機(jī)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(zhǎng)足的發(fā)展。永磁交流伺服系統(tǒng)的性能日漸提高，四會(huì)伺服驅(qū)動(dòng)器廠家，價(jià)格趨于合理，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(dòng)領(lǐng)域成了現(xiàn)代電伺服驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的一個(gè)發(fā)展趨勢(shì)。

伺服驅(qū)動(dòng)器在控制交流永磁伺服電機(jī)時(shí)，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(jī)（pmsm）采用的是磁鐵勵(lì)磁，其磁場(chǎng)可以視為是恒定；同時(shí)交流永磁伺服電機(jī)的電機(jī)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(dòng)器在驅(qū)動(dòng)交流永磁伺服電機(jī)時(shí)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(cè)量電機(jī)的兩相電流反饋（ia、ib）和電機(jī)位置。將測(cè)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(jìn)入各自得電流調(diào)節(jié)器。電流調(diào)節(jié)器的輸出經(jīng)過(guò)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^(guò)這三相電壓指令，經(jīng)過(guò)反向、后，得到6路pwm波輸出到功率器件，控制電機(jī)運(yùn)行。系統(tǒng)在不同指令輸入方式下，指令和反饋通過(guò)相應(yīng)的控制調(diào)節(jié)器，得到下一級(jí)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(shí)，可以通過(guò)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(lái)是實(shí)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(lái)是實(shí)現(xiàn)的。

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