伺服驅(qū)動器是怎樣來驅(qū)動伺服電機(jī)?伺服驅(qū)動器工作原理和控制方式!
伺服驅(qū)動器又稱為“伺服控制器”、“伺服放大器”,工作原理是用來控制伺服電機(jī)的一種控制器,,其作用類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),。一般是通過位置,、速度和力矩三種方式對伺服電機(jī)進(jìn)行控制,實(shí)現(xiàn)高精度的傳動系統(tǒng)定位,,目前是傳動技術(shù)的高端產(chǎn)品,。

是通過放大plc發(fā)出的脈沖信號來驅(qū)動,?
不是簡單放大,PLC輸出的只是方波,,而驅(qū)動器輸出的是正弦波,。可以理解成PLC的脈沖是伺服驅(qū)動器的工作指令,,好比領(lǐng)導(dǎo)的工作指示,,伺服驅(qū)動器是給領(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腦筋的,。伺服驅(qū)動器,可以理解成一個(gè)能滿足伺服電機(jī)工作的交流電源,,它驅(qū)動伺服電機(jī)時(shí)候,并不是直接把PLC的脈沖簡單放大而是理解這些脈沖是做什么的,,然后通過PWM方式模擬輸出正弦波來控制伺服電機(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,,伺服電機(jī)要走“一步”(就是轉(zhuǎn)動多少角度),所以脈沖方波個(gè)數(shù)越多,,伺服電機(jī)轉(zhuǎn)動的角度就對于越多,,所以伺服驅(qū)動器就要輸出能讓伺服電機(jī)轉(zhuǎn)動多少角度的波形了,但是伺服電機(jī)無法像步進(jìn)電機(jī)那樣來靠電機(jī)結(jié)構(gòu)簡單完成了,,它需要有個(gè)位置環(huán)來做閉環(huán),,也就是靠編碼器的脈沖測量當(dāng)前的電機(jī)轉(zhuǎn)角變化了多少,然后再通過PID來調(diào)整輸出電壓和輸出頻率了,。
也就是伺服驅(qū)動器要把接受到的PLC脈沖和電機(jī)反饋回來的編碼器脈沖來比較(可以簡單理解成相減),,然后經(jīng)過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,,最后通過PWM手段來控制IGBT模塊,,輸出一定方波來模擬正弦波控制伺服電機(jī)的轉(zhuǎn)速來滿足它要轉(zhuǎn)動到什么角度位置。從底層的角度來看,,伺服驅(qū)動器的控制和矢量變頻器的控制是差不多的,。
伺服驅(qū)動器工作原理和控制方式!
伺服驅(qū)動器均采用數(shù)字信號處理器(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)動電路,,IPM內(nèi)部集成了驅(qū)動電路,同時(shí)具有過電壓,、過電流,、過熱、欠壓等故障檢測保護(hù)電路,,在主回路中還加入了軟啟動電路,,以減小啟動過程對驅(qū)動器的沖擊。
首先功率驅(qū)動單元通過三相全橋整流電路對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)過整流好的三相電或市電,再通過三相正弦PWM電壓型逆變器變頻來驅(qū)動交流伺服電機(jī),。功率驅(qū)動單元的整個(gè)過程可以簡單的說就是AC-DC-AC的過程,,整流單元(AC-DC)主要的拓?fù)潆娐肥侨嗳珮虿豢卣麟娐贰?/p>
一般伺服都有三種控制方式: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外部輸入的脈沖的頻率來確定轉(zhuǎn)動速度的大小,,通過脈沖的個(gè)數(shù)來確定轉(zhuǎn)動的角度,,也有些伺服可以通過通訊方式直接對速度和位移進(jìn)行賦值,由于位置模式可以對速度和位置都有很嚴(yán)格的控制,,所以一般應(yīng)用于定位裝置,。
2、轉(zhuǎn)矩控制:轉(zhuǎn)矩控制方式是通過外部模擬量的輸入或直接的地址的賦值來設(shè)定電機(jī)軸對外的輸出轉(zhuǎn)矩的大小,,可以通過即時(shí)的改變模擬量的設(shè)定來改變設(shè)定的力矩大小,,也可通過通訊方式改變對應(yīng)的地址的數(shù)值來實(shí)現(xiàn)。
應(yīng)用主要在對材質(zhì)的手里有嚴(yán)格要求的纏繞和放卷的裝置中,,例如繞線裝置或拉光纖設(shè)備,,轉(zhuǎn)矩的設(shè)定要根據(jù)纏繞的半徑的變化隨時(shí)更改以確保材質(zhì)的受力不會隨著纏繞半徑的變化而改變。
3、速度模式:通過模擬量的輸入或脈沖的頻率都可以進(jìn)行轉(zhuǎn)動速度的控制,,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)的位置信號或直接負(fù)載的位置信號給上位反饋以做運(yùn)算用。位置模式也支持直接負(fù)載外環(huán)檢測位置信號,,此時(shí)的電機(jī)軸端的編碼器只檢測電機(jī)轉(zhuǎn)速,,位置信號就由直接的最終負(fù)載端的檢測裝置來提供了,這樣的優(yōu)點(diǎn)在于可以減少中間傳動過程中的誤差,,增加了整個(gè)系統(tǒng)的定位精度,。
提供技術(shù)支如果對電機(jī)的速度、位置都沒有要求,,只要輸出一個(gè)恒轉(zhuǎn)矩,,當(dāng)然是用轉(zhuǎn)矩模式。如果對位置和速度有一定的精度要求,,而對實(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,,用速度控制效果會好一點(diǎn),如果本身要求不是很高,,或者基本沒有實(shí)時(shí)性的要求,,采用位置控制方式。