伺服驅(qū)動(dòng)器需要的脈沖是怎么樣的,?伺服驅(qū)動(dòng)器的基本要求!
伺服驅(qū)動(dòng)器又稱為“伺服控制器”,、“伺服放大器”,,是用來(lái)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(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,。
伺服驅(qū)動(dòng)器是現(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。尤其是應(yīng)用于控制交流永磁同步電機(jī)的伺服驅(qū)動(dòng)器已經(jīng)成為國(guó)內(nèi)外研究熱點(diǎn),。當(dāng)前交流伺服驅(qū)動(dòng)器設(shè)計(jì)中普遍采用基于矢量控制的電流,、速度、位置3閉環(huán)控制算法,。該算法中速度閉環(huán)設(shè)計(jì)合理與否,,對(duì)于整個(gè)伺服控制系統(tǒng),特別是速度控制性能的發(fā)揮起到關(guān)鍵作用 ,。
在伺服驅(qū)動(dòng)器速度閉環(huán)中,,電機(jī)轉(zhuǎn)子實(shí)時(shí)速度測(cè)量精度對(duì)于改善速度環(huán)的轉(zhuǎn)速控制動(dòng)靜態(tài)特性至關(guān)重要,。為尋求測(cè)量精度與系統(tǒng)成本的平衡,一般采用增量式光電編碼器作為測(cè)速傳感器,,與其對(duì)應(yīng)的常用測(cè)速方法為M/T測(cè)速法,。M/T測(cè)速法雖然具有一定的測(cè)量精度和較寬的測(cè)量范圍,但這種方法有其固有的缺陷,,主要包括:
1)測(cè)速周期內(nèi)必須檢測(cè)到至少一個(gè)完整的碼盤脈沖,,限制了最低可測(cè)轉(zhuǎn)速;
2)用于測(cè)速的2個(gè)控制系統(tǒng)定時(shí)器開關(guān)難以嚴(yán)格保持同步,,在速度變化較大的測(cè)量場(chǎng)合中無(wú)法保證測(cè)速精度,。因此應(yīng)用該測(cè)速法的傳統(tǒng)速度環(huán)設(shè)計(jì)方案難以提高伺服驅(qū)動(dòng)器速度跟隨與控制性能 。
伺服驅(qū)動(dòng)器需要什么樣的脈沖,?
正反脈沖控制(CW+CCW),;脈沖加方向控制(pulse+direction);AB相輸入(相位差控制,,常見于手輪控制),。
伺服驅(qū)動(dòng)器主程序主要用來(lái)完成系統(tǒng)的初始化、LO接口控制信號(hào)、DSP內(nèi)各個(gè)控制模塊寄存器的設(shè)置等,。
伺服驅(qū)動(dòng)器所有的初始化工作完成后,,主程序才進(jìn)入等待狀態(tài),以及等待中斷的發(fā)生,,以便電流環(huán)與速度環(huán)的調(diào)節(jié),。
中斷服務(wù)程序主要包括四M定時(shí)中斷程序光電編碼器零脈沖捕獲中斷程序、功率驅(qū)動(dòng)保護(hù)中斷程序,、通信中斷程序,。
伺服電動(dòng)機(jī)的其他問(wèn)題處理技巧
(1)電動(dòng)機(jī)竄動(dòng):在進(jìn)給時(shí)出現(xiàn)竄動(dòng)現(xiàn)象,測(cè)速信號(hào)不穩(wěn)定,,如編碼器有裂紋,;接線端子接觸不良,如螺釘松動(dòng)等,;當(dāng)竄動(dòng)發(fā)生在由正方向運(yùn)動(dòng)與反方向運(yùn)動(dòng)的換向瞬間時(shí),,一般是由于進(jìn)給傳動(dòng)鏈的反向問(wèn)隙或伺服驅(qū)動(dòng)增益過(guò)大所致;
(2) 電動(dòng)機(jī)爬行:大多發(fā)生在起動(dòng)加速段或低速進(jìn)給時(shí),,一般是由于進(jìn)給傳動(dòng)鏈的潤(rùn)滑狀態(tài)不良,,伺服系統(tǒng)增益低及外加負(fù)載過(guò)大等因素所致。尤其要注意的是,,伺服電動(dòng)機(jī)和滾珠絲杠聯(lián)接用的聯(lián)軸器,,由于連接松動(dòng)或聯(lián)軸器本身的缺陷,如裂紋等,,造成滾珠絲杠與伺服電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)不同步,,從而使進(jìn)給運(yùn)動(dòng)忽快忽慢;
(3)電動(dòng)機(jī)振動(dòng):機(jī)床高速運(yùn)行時(shí),,可能產(chǎn)生振動(dòng),,這時(shí)就會(huì)產(chǎn)生過(guò)流報(bào)警。機(jī)床振動(dòng)問(wèn)題一般屬于速度問(wèn)題,,所以應(yīng)尋找速度環(huán)問(wèn)題,;
(4)電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)矩降低:伺服電動(dòng)機(jī)從額定堵轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)矩到高速運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí),發(fā)現(xiàn)轉(zhuǎn)矩會(huì)突然降低,,這時(shí)因?yàn)殡妱?dòng)機(jī)繞組的散熱損壞和機(jī)械部分發(fā)熱引起的,。高速時(shí),電動(dòng)機(jī)溫升變大,,因此,,正確使用伺服電動(dòng)機(jī)前一定要對(duì)電動(dòng)機(jī)的負(fù)載進(jìn)行驗(yàn)算;
(5) 電動(dòng)機(jī)位置誤差:當(dāng)伺服軸運(yùn)動(dòng)超過(guò)位置允差范圍時(shí)(KNDSD100出廠標(biāo)準(zhǔn)設(shè)置PA17:400,,位置超差檢測(cè)范圍),伺服驅(qū)動(dòng)器就會(huì)出現(xiàn)“4”號(hào)位置超差報(bào)警。主要原因有:系統(tǒng)設(shè)定的允差范圍??;伺服系統(tǒng)增益設(shè)置不當(dāng);位置檢測(cè)裝置有污染,;進(jìn)給傳動(dòng)鏈累計(jì)誤差過(guò)大等,;
(6)電動(dòng)機(jī)不轉(zhuǎn):數(shù)控系統(tǒng)到伺服驅(qū)動(dòng)器除了聯(lián)結(jié)脈沖+方向信號(hào)外,還有使能控制信號(hào),,一般為DC+24 V繼電器線圈電壓,。伺服電動(dòng)機(jī)不轉(zhuǎn),常用診斷方法有:檢查數(shù)控系統(tǒng)是否有脈沖信號(hào)輸出,;檢查使能信號(hào)是否接通,;通過(guò)液晶屏觀測(cè)系統(tǒng)輸入/出狀態(tài)是否滿足進(jìn)給軸的起動(dòng)條件;對(duì)帶電磁制動(dòng)器的伺服電動(dòng)機(jī)確認(rèn)制動(dòng)已經(jīng)打開,;驅(qū)動(dòng)器有故障,;伺服電動(dòng)機(jī)有故障;伺服電動(dòng)機(jī)和滾珠絲杠聯(lián)結(jié)聯(lián)軸節(jié)失效或鍵脫開等,。
綜上所述,,數(shù)控機(jī)床伺服驅(qū)動(dòng)器的正確使用除按用戶手冊(cè)正確設(shè)置參數(shù)外,還應(yīng)結(jié)合使用現(xiàn)場(chǎng)和負(fù)載情況,,靈活操作,。實(shí)際工作中,使用者只有具備較強(qiáng)的參數(shù)理解能力和實(shí)踐技能,,才能摸索出調(diào)試驅(qū)動(dòng)器和電動(dòng)機(jī)的技巧,,才能用好伺服驅(qū)動(dòng)和伺服電動(dòng)機(jī)。
伺服驅(qū)動(dòng)器的基本要求
伺服驅(qū)動(dòng)器?(servo drives)又稱為“伺服控制器”,、“?伺服放大器”,,是用來(lái)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(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,。
目前伺服驅(qū)動(dòng)器廣泛應(yīng)用于注塑機(jī)領(lǐng)域,、紡織機(jī)械、包裝機(jī)械,、數(shù)控機(jī)床領(lǐng)域等,,那伺服驅(qū)動(dòng)器的基本要求有哪些呢,?下面為大家分別做伺服驅(qū)動(dòng)器的對(duì)伺服系統(tǒng)與對(duì)電機(jī)的要求分析:
伺服驅(qū)動(dòng)器?對(duì)伺服統(tǒng)的要求
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,。
伺服驅(qū)動(dòng)器對(duì)電機(jī)的要求
1,、從最低速到最高速電機(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),。