直流和交流伺服驅(qū)動(dòng)器工作原理一樣嗎,？伺服驅(qū)動(dòng)器使用注意事項(xiàng)！
直流伺服驅(qū)動(dòng)器和交流伺服驅(qū)動(dòng)器工作原理一樣嗎,？那天突然有個(gè)客戶(hù)問(wèn)了我這個(gè)問(wèn)題,。簡(jiǎn)單地說(shuō)：伺服驅(qū)動(dòng)器是用來(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)的高端產(chǎn)品,。對(duì)于這個(gè),，我們需要從伺服驅(qū)動(dòng)器的工作原理及控制方式深入探討。
伺服驅(qū)動(dòng)器工作原理：主要是根據(jù)伺服控制器送的指令（P，V,，T）工作,。同步電機(jī)并非完全同步于旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)，驅(qū)動(dòng)器必須進(jìn)行修正工作,，使電機(jī)工作穩(wěn)定不失步,。所以驅(qū)動(dòng)電機(jī)正確跟隨控制指令工作是伺服驅(qū)動(dòng)器的主要工作任務(wù)。以下采用通用伺服電機(jī)系統(tǒng)P command （位置伺服）為例,，說(shuō)明伺服驅(qū)動(dòng)器的基本原理及各項(xiàng)必要的參數(shù),。因?yàn)槲恢盟欧?qū)動(dòng)器具備完整的驅(qū)動(dòng)器元件。
位置伺服驅(qū)動(dòng)器內(nèi)部包含：位置控制單元、速度控制單元和驅(qū)動(dòng)單元,。驅(qū)動(dòng)器與伺服馬達(dá)之間為閉環(huán)控制系統(tǒng),，
驅(qū)動(dòng)器由編碼器送回?cái)?shù)據(jù)進(jìn)行控制修正工作各廠家伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)器的軟硬件設(shè)計(jì)均有差異，如編碼器為通稱(chēng),，也有使用角傳感器的,，但基本控制結(jié)構(gòu)及原理是相同的。指令脈沖經(jīng)過(guò)伺服驅(qū)動(dòng)器內(nèi)電子齒輪增減頻率,。
一般伺服驅(qū)動(dòng)器都有三種控制方式：位置控制方式,、轉(zhuǎn)矩控制方式、速度控制方式,。
1,、位置控制：位置控制模式一般是通過(guò)外部輸入的脈沖的頻率來(lái)確定轉(zhuǎn)動(dòng)速度的大小，通過(guò)脈沖的個(gè)數(shù)來(lái)確定轉(zhuǎn)動(dòng)的角度,，也有些伺服可以通過(guò)通訊方式直接對(duì)速度和位移進(jìn)行賦值,，由于位置模式可以對(duì)速度和位置都有很?chē)?yán)格的控制，所以一般應(yīng)用于定位裝置,。
準(zhǔn)確的說(shuō)是伺服驅(qū)動(dòng)器對(duì)電機(jī)的轉(zhuǎn)速,、轉(zhuǎn)角和轉(zhuǎn)矩均于控制，上位機(jī)對(duì)驅(qū)動(dòng)器發(fā)脈沖串進(jìn)行轉(zhuǎn)速與轉(zhuǎn)角的控制,，輸入的脈沖頻率控制電機(jī)的轉(zhuǎn)速,，輸入的脈沖個(gè)數(shù)控制電機(jī)旋轉(zhuǎn)的角度。
2,、轉(zhuǎn)矩控制：轉(zhuǎn)矩控制方式是通過(guò)外部模擬量的輸入或直接的地址的賦值來(lái)設(shè)定電機(jī)軸對(duì)外的輸出轉(zhuǎn)矩的大小,，可以通過(guò)即時(shí)的改變模擬量的設(shè)定來(lái)改變?cè)O(shè)定的力矩大小，也可通過(guò)通訊方式改變對(duì)應(yīng)的地址的數(shù)值來(lái)實(shí)現(xiàn),。
詳細(xì)的說(shuō)是伺服驅(qū)動(dòng)器僅對(duì)電機(jī)的轉(zhuǎn)矩進(jìn)行控制,，電機(jī)輸出的轉(zhuǎn)矩不在隨負(fù)載變,，只聽(tīng)從于輸入的轉(zhuǎn)矩命令，上位機(jī)對(duì)驅(qū)動(dòng)器發(fā)出的是模擬量（電壓）信號(hào),，范圍為+10V～-10V,，正電壓控制電機(jī)正轉(zhuǎn)，負(fù)電壓控制電機(jī)反轉(zhuǎn),，電壓值的大小決定電機(jī)輸出的轉(zhuǎn)矩,。電機(jī)的轉(zhuǎn)速與轉(zhuǎn)角由上位機(jī)控制。
3,、速度模式：通過(guò)模擬量的輸入或脈沖的頻率都可以進(jìn)行轉(zhuǎn)動(dòng)速度的控制,，在有上位控制裝置的外環(huán)PID控制時(shí)速度模式也可以進(jìn)行定位，但必須把電機(jī)的位置信號(hào)或直接負(fù)載的位置信號(hào)給上位反饋以做運(yùn)算用,。位置模式也支持直接負(fù)載外環(huán)檢測(cè)位置信號(hào),，此時(shí)的電機(jī)軸端的編碼器只檢測(cè)電機(jī)轉(zhuǎn)速，位置信號(hào)就由直接的最終負(fù)載端的檢測(cè)裝置來(lái)提供了,，這樣的優(yōu)點(diǎn)在于可以減少中間傳動(dòng)過(guò)程中的誤差,，增加了整個(gè)系統(tǒng)的定位精度,。
伺服驅(qū)動(dòng)器均采用數(shù)字信號(hào)處理器(DSP)作為控制核心,，可以實(shí)現(xiàn)比較復(fù)雜的控制算法，實(shí)現(xiàn)數(shù)字化,、網(wǎng)絡(luò)化和智能化,；功率器件普遍采用以智能功率模塊(IPM)為核心設(shè)計(jì)的驅(qū)動(dòng)電路，IPM內(nèi)部集成了驅(qū)動(dòng)電路,，同時(shí)具有過(guò)電壓,、過(guò)電流、過(guò)熱,、欠壓等故障檢測(cè)保護(hù)電路,，在主回路中還加入了軟啟動(dòng)電路，以減小啟動(dòng)過(guò)程對(duì)驅(qū)動(dòng)器的沖擊,。 在用伺服驅(qū)動(dòng)器（無(wú)論是直流還是交流伺服驅(qū)動(dòng)器）的時(shí)候需要注意以上三個(gè)問(wèn)題：
如果對(duì)電機(jī)的速度,、位置都沒(méi)有要求，只要輸出一個(gè)恒轉(zhuǎn)矩,，當(dāng)然是用轉(zhuǎn)矩模式,。
如果對(duì)位置和速度有一定的精度要求，而對(duì)實(shí)時(shí)轉(zhuǎn)矩不是很關(guān)心,，用轉(zhuǎn)矩模式不太方便,，用速度或位置模式比較好。
如果上位控制器有比較好的閉環(huán)控制功能,，用速度控制效果會(huì)好一點(diǎn),，如果本身要求不是很高,，或者基本沒(méi)有實(shí)時(shí)性的要求，采用位置控制方式,。
伺服驅(qū)動(dòng)器使用時(shí)的常見(jiàn)問(wèn)題及注意事項(xiàng)
伺服驅(qū)動(dòng)器是用來(lái)控制伺服電機(jī)的一種控制器,，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,，是現(xiàn)代運(yùn)動(dòng)控制的重要組成部分,，被廣泛應(yīng)用于工業(yè)機(jī)器人及數(shù)控加工中心等自動(dòng)化設(shè)備中。
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)生精確電流輸出，用來(lái)驅(qū)動(dòng)三相永磁同步交流伺服電機(jī)達(dá)到精確調(diào)速和定位等功能,，設(shè)備接地不良可能會(huì)造成觸電,、火災(zāi)或設(shè)備損壞。
伺服驅(qū)動(dòng)器接地的八大注意事項(xiàng)
一,、正確的屏蔽接地處,，是在其電路內(nèi)部的參考電位點(diǎn)上，這個(gè)點(diǎn)取決于噪聲源和接收是否同時(shí)接地,，或者浮空,。
二、要確保屏蔽層在同一個(gè)點(diǎn)接地使得地電流不會(huì)流過(guò)屏蔽層,。
三,、避免多種連接大地方式產(chǎn)生的地回路很容易受噪音影響而在不同的參考點(diǎn)上產(chǎn)生電流。
四,、在交流電源與驅(qū)動(dòng)器直流總線之間沒(méi)有隔離的情況下,，不能將直流總線的非隔離端口或非隔離信號(hào)接在地面上，會(huì)導(dǎo)致設(shè)備損壞及人員傷害等情況,。
五,、避免伺服驅(qū)動(dòng)器接到外部電源的地，將直接影響到控制器和驅(qū)動(dòng)器的工作,。
六,、交流的公共電壓并不是對(duì)大地的，在直流總線和大地之間可能會(huì)有很高的電壓,，禁止直接接地,。
七、在伺服系統(tǒng)中,，公共地與大地在信號(hào)端必須要連接在一起,。
八,、為了保持命令參考電壓的恒定，要將伺服驅(qū)動(dòng)器的信號(hào)地接到控制器的信號(hào)地,。
在許多場(chǎng)合,，因?yàn)樗欧?qū)動(dòng)器的電流電壓較高，比如有的伺服驅(qū)動(dòng)器最大輸出電流8A,，電壓325V,，再加上其外殼未采用鋁合金外殼進(jìn)行磁屏蔽，因此對(duì)高靈敏的接收機(jī)系統(tǒng)造成干擾,，使其無(wú)法工作,，并且干擾電源，尤其在高頻時(shí),，可能造成控制系統(tǒng)的單片機(jī)和上位機(jī)無(wú)法進(jìn)行正常通訊,，給正常使用造成了困難，因此干擾問(wèn)題必須加以解決,。
解決伺服驅(qū)動(dòng)器干擾問(wèn)題的方法
一,、加裝電源濾波器，減少對(duì)交流電源的污染,。
二,、一點(diǎn)接地原則。將電源濾波器的地,、驅(qū)動(dòng)器PE（地）（伺服驅(qū)動(dòng)器與機(jī)箱底板絕緣）,、控制
脈沖PULSE-和方向脈沖DIR-短接后的引出線,、電機(jī)接地線,、驅(qū)動(dòng)器與電機(jī)之間電纜防護(hù)套、驅(qū)動(dòng)器屏蔽線均接到
機(jī)箱壁上的接地柱上,，并要求接觸良好,。
三、盡量加大控制線與電源線,、電機(jī)驅(qū)動(dòng)線之間的距離,，避免交叉。比如我們?cè)谔幚黼p軸驅(qū)動(dòng)系
統(tǒng)中兩個(gè)處在同一機(jī)箱的伺服驅(qū)動(dòng)器安裝位置時(shí),，一個(gè)驅(qū)動(dòng)器銘牌朝前,，另一個(gè)則朝后，并在結(jié)構(gòu)布置上使這些
引線盡量短,。
四,、使用屏蔽線減輕外界對(duì)自己的干擾，或自己（電源線）對(duì)外界的干擾,。
由于運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)最終用戶(hù)的工作條件和企業(yè)一線工程技術(shù)支撐能力的限制,，常常使得機(jī)電系統(tǒng)不
能夠得到良好的設(shè)備管理,，輕則縮短機(jī)電一體化設(shè)備的生命周期，重則由于設(shè)備故障降低產(chǎn)能造成經(jīng)濟(jì)效益的損失,。
伺服驅(qū)動(dòng)器設(shè)備保養(yǎng)指南
一,、為了延長(zhǎng)伺服系統(tǒng)的工作壽命，在使用過(guò)程中需注意以下問(wèn)題,。對(duì)于系統(tǒng)的使用環(huán)境,，需考慮到溫度、濕度,、粉塵,、振動(dòng)及輸入電壓這五個(gè)要素。定期清理數(shù)控裝置的散熱通風(fēng)系統(tǒng),。應(yīng)經(jīng)常檢查數(shù)控裝置上各冷卻風(fēng)扇工作是否正常,。應(yīng)視車(chē)間環(huán)境狀況，每半年或一個(gè)季度檢查清掃一次,。
二,、由于環(huán)境溫度過(guò)高，造成數(shù)控裝置內(nèi)溫度超過(guò)55 60℃時(shí),，應(yīng)及時(shí)加裝空調(diào)裝置,。除了進(jìn)行檢修外，應(yīng)盡量少開(kāi)電氣柜門(mén),。因?yàn)檐?chē)間內(nèi)空氣中飄浮的灰塵和金屬粉未落在印刷電路板和電氣接插件上,，容易造成元件間絕緣電阻下降，從而出現(xiàn)故障甚至使元件損壞,。
三,、當(dāng)數(shù)控機(jī)床長(zhǎng)期閑置不用時(shí)，也應(yīng)定期對(duì)數(shù)控系統(tǒng)進(jìn)行維護(hù)保養(yǎng),。首先,，應(yīng)經(jīng)常給數(shù)控系統(tǒng)通電，在機(jī)床鎖住不動(dòng)的情況下,，讓其空載運(yùn)行,。在空氣濕度較大的梅雨季節(jié)應(yīng)該天天通電，利用電器元件本身發(fā)熱驅(qū)走數(shù)控柜內(nèi)的潮氣,，以保證電子部件的性能穩(wěn)定可靠,。
