南調(diào)機(jī)電設(shè)備——變頻器與伺服驅(qū)動(dòng)器的工作原理

     基本的伺服系統(tǒng)包括伺服執(zhí)行元件（電機(jī)、液壓缸）、反饋元件和伺服驅(qū)動(dòng)器。若想讓伺服系統(tǒng)運(yùn)轉(zhuǎn)順利還需要一個(gè)上位機(jī)構(gòu)，PLC、以及專門的運(yùn)動(dòng)控制卡，工控機(jī) PCI卡，以便給伺服驅(qū)動(dòng)器發(fā)送指令。

兩者的工作原理

        變頻器的調(diào)速原理主要受制于異步電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速n、異步電動(dòng)機(jī)的頻率f、電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)差率s、電動(dòng)機(jī)極對(duì)數(shù)p這四個(gè)因素。轉(zhuǎn)速n與頻率f成正比，只要改變頻率f即可改變電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速，當(dāng)頻率f在0-50Hz的范圍內(nèi)變化時(shí)，電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)范圍非常寬。

       變頻調(diào)速就是通過(guò)改變電動(dòng)機(jī)電源頻率實(shí)現(xiàn)速度調(diào)節(jié)的。主要采用交—直—交方式，先把工頻交流電源通過(guò)整流器轉(zhuǎn)換成直流電源，然后再把直流電源轉(zhuǎn)換成頻率、電壓均可控制的交流電源以供給電動(dòng)機(jī)。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(gè)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(chǔ)能和緩沖無(wú)功功率。

      伺服系統(tǒng)的工作原理簡(jiǎn)單的說(shuō)就是在開(kāi)環(huán)控制的交直流電機(jī)的基礎(chǔ)上將速度和位置信號(hào)通過(guò)旋轉(zhuǎn)編碼器、旋轉(zhuǎn)變壓器等反饋給驅(qū)動(dòng)器做閉環(huán)負(fù)反饋的PID調(diào)節(jié)控制。再加上驅(qū)動(dòng)器內(nèi)部的電流閉環(huán)，通過(guò)這3個(gè)閉環(huán)調(diào)節(jié)，使電機(jī)的輸出對(duì)設(shè)定值追隨的準(zhǔn)確性和時(shí)間響應(yīng)特性都提高很多。伺服系統(tǒng)是個(gè)動(dòng)態(tài)的隨動(dòng)系統(tǒng)，達(dá)到的穩(wěn)態(tài)平衡也是動(dòng)態(tài)的平衡。

廣州市南調(diào)機(jī)電設(shè)備有限公司為您介紹伺服驅(qū)動(dòng)器的工作原理及伺服驅(qū)動(dòng)器的常見(jiàn)接線方法，幫助大家對(duì)伺服驅(qū)動(dòng)器有進(jìn)一步了解，大家如果想深入的了解伺服驅(qū)動(dòng)器的請(qǐng)前來(lái)咨詢！

伺服驅(qū)動(dòng)器的工作原理及伺服驅(qū)動(dòng)器的常見(jiàn)接線方法

伺服驅(qū)動(dòng)器在控制信號(hào)的作用下驅(qū)動(dòng)執(zhí)行電機(jī)，因此驅(qū)動(dòng)器是否能正常工作直接影響設(shè)備的整體性能。在伺服控制系統(tǒng)中，伺服驅(qū)動(dòng)器相當(dāng)于大腦，執(zhí)行電機(jī)相當(dāng)于手腳。而伺服驅(qū)動(dòng)器在伺服控制系統(tǒng)中的作用就是調(diào)的轉(zhuǎn)速，因此也是一個(gè)自動(dòng)調(diào)速系統(tǒng)。

交流永磁同步伺服驅(qū)動(dòng)器結(jié)構(gòu)

伺服驅(qū)動(dòng)器大體可以劃分為功能比較獨(dú)立的功率板和控制板兩個(gè)模塊。功率板（驅(qū)動(dòng)板）是強(qiáng)電部，分其中包括兩個(gè)單元，一是功率驅(qū)動(dòng)單元IPM用于電機(jī)的驅(qū)動(dòng)，二是開(kāi)關(guān)電源單元為整個(gè)系統(tǒng)提供數(shù)字和模擬電源。

1.功率驅(qū)動(dòng)單元

功率驅(qū)動(dòng)單元首先通過(guò)三相全橋整流電路對(duì)輸入的三相電或者市電進(jìn)行整流，得到相應(yīng)的直流電。經(jīng)過(guò)整流好的三相電或市電，再通過(guò)三相正弦PWM電壓型逆變器變頻來(lái)驅(qū)動(dòng)三相永磁式同步交流伺服電機(jī)。功率驅(qū)動(dòng)單元的整個(gè)過(guò)程可以簡(jiǎn)單的說(shuō)就是AC-DC-AC的過(guò)程。整流單元（AC-DC）主要的拓?fù)潆娐肥侨嗳珮虿豢卣麟娐贰?

2.控制單元

控制單元是整個(gè)交流伺服系統(tǒng)的核心，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)位置控制、速度控制、轉(zhuǎn)矩和電流控制器。所采用的數(shù)字信號(hào)處理器（DSP）除具有快速的數(shù)據(jù)處理能力外，還集成了豐富的用于電機(jī)控制的專用集成電路，如A/D轉(zhuǎn)換器、PWM發(fā)生器、定時(shí)計(jì)數(shù)器電路、異步通訊電路、CAN總線收發(fā)器以及高速的可編程靜態(tài)RAM和大容量的程序存儲(chǔ)器等。對(duì)于永磁同步電機(jī)，轉(zhuǎn)子磁通位置與轉(zhuǎn)子機(jī)械位置相同，這樣通過(guò)檢測(cè)轉(zhuǎn)子的實(shí)際位置就可以得知電機(jī)轉(zhuǎn)子的磁通位置，從而使永磁同步電機(jī)的矢量控制比起異步電機(jī)的矢量控制有所簡(jiǎn)化。

廣州市南調(diào)機(jī)電設(shè)備有限公司為您介紹伺服驅(qū)動(dòng)器的幾個(gè)主要的功能模塊的實(shí)現(xiàn)及原理，謹(jǐn)幫助大家對(duì)伺服驅(qū)動(dòng)器有進(jìn)一步了解之用，大家如果想深入的了解伺服驅(qū)動(dòng)器的設(shè)計(jì)原理的請(qǐng)前來(lái)咨詢！

伺服驅(qū)動(dòng)器的幾個(gè)主要的功能模塊的實(shí)現(xiàn)及原理概述

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，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)。

永磁交流伺服系統(tǒng)具有以下等優(yōu)點(diǎn)：

（1）電動(dòng)機(jī)無(wú)電刷和換向器，工作可靠，維護(hù)和保養(yǎng)簡(jiǎn)單;

（2）定子繞組散熱好;

（3）慣量小，易提高系統(tǒng)的快速性;

（4）適應(yīng)于高速大力矩工作狀態(tài);

（5）相同功率時(shí)，體積和重量較小，廣泛的應(yīng)用于機(jī)床、機(jī)械設(shè)備、搬運(yùn)機(jī)構(gòu)、印刷設(shè)備、裝配機(jī)器人、加工機(jī)械、高速卷繞機(jī)、紡織機(jī)械等場(chǎng)合，滿足了傳動(dòng)領(lǐng)域的發(fā)展需求。

永磁交流伺服系統(tǒng)的驅(qū)動(dòng)器經(jīng)歷了模擬式、模式混合式的發(fā)展后，目前已經(jīng)進(jìn)入了全數(shù)字的時(shí)代。全數(shù)字伺服驅(qū)動(dòng)器不僅克服了模擬式伺服的分散性大、零漂、低可靠性等確定，還充分發(fā)揮了數(shù)字控制在控制精度上的優(yōu)勢(shì)和控制方法的靈活，使伺服驅(qū)動(dòng)器不僅結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，而且性能更加的可靠。現(xiàn)在，大多數(shù)采用永磁交流伺服系統(tǒng)其中包括永磁同步交流伺服電動(dòng)機(jī)和全數(shù)字交流永磁同步伺服驅(qū)動(dòng)器兩部分。伺服驅(qū)動(dòng)器有兩部分組成：驅(qū)動(dòng)器硬件和控制算法。控制算法是決定交流伺服系統(tǒng)性能好壞的關(guān)鍵技術(shù)之一，是國(guó)流伺服技術(shù)的主要部分，也是在技術(shù)壟斷的核心。

伺服驅(qū)動(dòng)器DKCXX3-040-7 伺服驅(qū)動(dòng)器故障維修

力士樂(lè)伺服驅(qū)動(dòng)器維修范圍：

伺服驅(qū)動(dòng)器、伺服電源、伺服控制器、 PLC 板、變頻器、直流調(diào)速控制器、開(kāi)關(guān)電源、LCD顯示屏、工控電路板、印刷電路板、數(shù)控系統(tǒng)（CNC）中各類控制板、操作面板、操作屏等進(jìn)口工業(yè)控制產(chǎn)品，其中以AB，路斯特、力士樂(lè)，兄弟機(jī)都有測(cè)試平臺(tái)，兼有 ABB、科爾摩根、GE、SEW、NUM、INDRAMAT、Lenze、Foxpro、丹佛斯、西屋、歐姆龍、富士、三菱、安川、三墾、日立等 品牌。

維護(hù)規(guī)則：嚴(yán)格按出廠操作維護(hù)手則去執(zhí)行。用戶完成日常維護(hù)。維修分為小、中、大修。使用配件：保養(yǎng)耗材和維修配件。A、潤(rùn)滑體系：查看油質(zhì)、油位、漏油否、機(jī)油濾清器。B、進(jìn)風(fēng)體系：查看空氣過(guò)濾器、管位及連接器。

REXROTH力士樂(lè)伺服驅(qū)動(dòng)器維修報(bào)警常見(jiàn)故障：整流模塊損壞、逆變模塊損壞、上電無(wú)顯示、顯示過(guò)電壓或欠電壓、顯示過(guò)電流或接地短路、電源與驅(qū)動(dòng)板啟動(dòng)顯示過(guò)電流、空載輸出電壓正常、帶載后顯示過(guò)載或過(guò)電流

力士樂(lè)伺服驅(qū)動(dòng)器維修方法可以說(shuō)明整流橋故障。B.紅表棒接P端時(shí)，電阻無(wú)窮大，可以斷定整流橋故障或起動(dòng)電阻出現(xiàn)故障。將紅表棒接到P端，黑表棒分別接U、V、W上，應(yīng)該有幾十歐的阻值，且各相阻值基本相同，反相應(yīng)該為無(wú)窮大。將黑表棒接到N端，重復(fù)以上步驟應(yīng)得到相同結(jié)果，否則可確定逆變模塊故障。在靜態(tài)測(cè)試結(jié)果正常以后，才可進(jìn)行動(dòng)態(tài)測(cè)試，即上電試機(jī)。上電之前，須確認(rèn)輸入電壓是否有誤，將380V電源接入220V級(jí)變頻器之中會(huì)出現(xiàn)炸機(jī)（炸電容、壓敏電阻、模塊等）。檢查變頻器各接播口是否已正確連接，連接是否有松動(dòng)，連接異常有時(shí)可能導(dǎo)致變頻器出現(xiàn)故障，嚴(yán)重時(shí)會(huì)出現(xiàn)炸機(jī)等情況。上電后檢測(cè)故障顯示內(nèi)容，并初步斷定故障及原因。如未顯示故障。