伺服系统的构成(伺服系统的构成原理)

海潮机械 2023-01-26 19:58 编辑:admin 75阅读

1. 伺服系统的构成原理

伺服控制器(servo drives)又称为“伺服驱动器”、“伺服放大器”,是用来控制伺服电机的一种控制器,其作用类似于变频器作用于普通交流马达,属于伺服系统的一部分,主要应用于高精度的定位系统。

一般是通过位置、速度和力矩三种方式对伺服马达进行控制,实现高精度的传动系统定位,目前是传动技术的高端产品。

2. 简述伺服系统的工作原理

工作原理:伺服驱动系统的控制对象是机床坐标轴的位移和速度,执行机构是伺服电机或步进 电动机;对输入指令信号进行控制和功率放大的部分 称为伺服放大器(亦称驱动器、伺服单元等),它是伺服驱动的核心。

伺服系统本质上是一种随动系统。只不过被控量是位移或是其对时间的导数。如果要问什么是随动系统,就是一个系统的输出尽可能以最快,最精确的方式复现输入信号。其衡量的指标有超调量、延迟。

伺服系统是使物体的位置、方位、状态等输出被控量能够跟随输入目标(或给定值)的任意变化的自动控制系统。伺服的主要任务是按控制命令的要求、对功率进行放大、变换与调控等处理,使驱动装置输出的力矩、速度和位置控制的非常灵活方便。

伺服系统主要由三部分组成:控制器,功率驱动装置,反馈装置和电动机。控制器按照数控系统的给定值和通过反馈装置检测的实际运行值的差,调节控制量。

功率驱动装置作为系统的主回路,一方面按控制量的大小将电网中的电能作用到电动机之上,调节电动机转矩的大小,另一方面按电动机的要求把恒压恒频的电网供电转换为电动机所需的交流电或直流电;电动机则按供电大小拖动机械运转。

扩展资料

一、伺服驱动系统的作用主要是两个方面

1、使坐标 轴按照数控装置给定的速度运行。

2、使坐标轴按照 数控装置给定的位置定位。

二、数控机床对伺服驱动系统的要求

1、进给速度调速范围大:5mm/min,10m/min;

2、位移精度要高:全程积累误差≤±5μm,与脉冲当量有关,δ↓,Δ↓;

3、跟随误差要小:闭环自控系统动态性能要好;

4、伺服系统的工作稳定性要好:抗干扰能力强, 速度均匀,平稳,粗糙度低,过载4~6倍,低 速爬行工作可靠,抗干扰性强。

3. 伺服系统原理图

一、软件设定问题。

对于电动缸的伺服驱动器的超程故障,其实是指当它进给运动超过了由我们的软件设定的软限位,或者是硬限位开关位置的时候,我们的电动缸的伺服驱动器会发生超程报警,通常的情况下是会在数控系统的显示器上直接的显示报警内容的。

二、异物。

用到直流伺服电机的电动缸,它是根据数控系统的说明书以及电气原理图,可以直接的对其进行排除,这样,我们对它的警报可以解除了。但是我们要注意,如果是机床的某个轴没有行使到终端位置从而直接的发生超程报警。

4. 伺服系统的组成及作用

(1) 液压伺服控制系统液压伺服控制系统是以电机提供动力基础,使用液压泵将机械能转化为压力,推动液压油。

(2) 交流伺服控制系统交流伺服控制系统包括基于异步电动机的交流伺服系统和基于同步电动机的交流伺服系统。

(3) 直流伺服控制系统交流伺服控制系统的工作原理是建立在电磁力定律基础上。

(4) 电液伺服控制系统它是一种由电信号处理装置和液压动力机构组成的反馈控制系统。

5. 伺服系统基本组成

伺服电机主要由电机和驱动器组成,伺服电机的电机部分主要由定子绕组和永磁体转子构成,转子主要由硅钢片和永磁体及把永磁体固定在转子硅钢片上的辅件,如环氧树脂和玻璃纤维或其他不导磁材料,与普通电机不同之处就是转子上有永磁体

6. 伺服系统的构成原理图

伺服电机是指在伺服系统中控制机械元件运转的发动机,是一种补助马达间接变速装置。伺服电机可使控制速度,位置精度非常准确,可以将电压信号转化为转矩和转速以驱动控制对象。伺服电机转子转速受输入信号控制,并能快速反应,在自动控制系统中,用作执行元件,且具有机电时间常数小、线性度高、始动电压等特性,可把所收到的电信号转换成电动机轴上的角位移或角速度输出。分为直流和交流伺服电动机两大类,其主要特点是,当信号电压为零时无自转现象,转速随着转矩的增加而匀速下降。伺服电机的工作原理:

1、伺服系统(servomechanism)是使物体的位置、方位、状态等输出被控量能够跟随输入目标(或给定值)的任意变化的自动控制系统。伺服主要靠脉冲来定位,基本上可以这样理解,伺服电机接收到1个脉冲,就会旋转1个脉冲对应的角度,从而实现位移,因为,伺服电机本身具备发出脉冲的功能,所以伺服电机每旋转一个角度,都会发出对应数量的脉冲,这样,和伺服电机接受的脉冲形成了呼应,或者叫闭环,如此一来,系统就会知道发了多少脉冲给伺服电机,同时又收了多少脉冲回来,这样,就能够很精确的控制电机的转动,从而实现精确的定位,可以达到0.001mm。直流伺服电机分为有刷和无刷电机。有刷电机成本低,结构简单,启动转矩大,调速范围宽,控制容易,需要维护,但维护不方便(换碳刷),产生电磁干扰,对环境有要求。因此它可以用于对成本敏感的普通工业和民用场合。无刷电机体积小,重量轻,出力大,响应快,速度高,惯量小,转动平滑,力矩稳定。控制复杂,容易实现智能化,其电子换相方式灵活,可以方波换相或正弦波换相。电机免维护,效率很高,运行温度低,电磁辐射很小,长寿命,可用于各种环境。

2、交流伺服电机也是无刷电机,分为同步和异步电机,目前运动控制中一般都用同步电机,它的功率范围大,可以做到很大的功率。大惯量,最高转动速度低,且随着功率增大而快速降低。因而适合做低速平稳运行的应用。

3、伺服电机内部的转子是永磁铁,驱动器控制的U/V/W三相电形成电磁场,转子在此磁场的作用下转动,同时电机自带的编码器反馈信号给驱动器,驱动器根据反馈值与目标值进行比较,调整转子转动的角度。伺服电机的精度决定于编码器的精度(线数)。交流伺服电机和无刷直流伺服电机在功能上的区别:交流伺服要好一些,因为是正弦波控制,转矩脉动小。直流伺服是梯形波。但直流伺服比较简单,便宜。