伺服电机驱动控制系统(伺服电机驱动控制器)

海潮机械 2023-01-31 08:05 编辑:admin 300阅读

1. 伺服电机驱动控制器

一、伺服驱动器又称为“伺服控制器”、“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电机进行控制,实现高精度的传动系统定位。二、目前主流的伺服驱动器均采用数字信号处理器(DSP)作为控制核心,可以实现比较复杂的控制算法,实现数字化、网络化和智能化;功率器件普遍采用以智能功率模块(IPM)为核心设计的驱动电路,IPM内部集成了驱动电路,同时具有过电压、过电流、过热、欠压等故障检测保护电路,在主回路中还加入软启动电路以减小启动过程对驱动器的冲击;功率驱动单元首先通过三相全桥整流电路对输入的三相电或者市电进行整流,得到相应的直流电。经过整流好的三相电或市电,再通过三相正弦PWM电压型逆变器变频来驱动三相永磁式同步交流伺服电机。

2. 伺服电机 驱动器

  伺服电机又叫交流伺服电机,交流同步电机;普通电机通常指交流异步电机。   主要区别在于:   

1,工作在闭环反馈和开环状态原理的区别;   这也是最大的区别,交流同步电机需要通过电机后端的传感器及编码器反馈速度、位置或力矩参考值给配套驱动器,再由驱动器实时调整驱动电流按用户指定值来控制电机旋转,而异步直流步进电机通常直接由变频器或调压器等装置直接驱动电机旋转,并不会对外部干扰因素如力矩过大,负载过重做到动态调整,所以前者比后者更高效,高级,节能,精准。   

2,同步和异步结构的区别;   交流同步电机结构是定子线圈+磁性转子,它需要通过反馈编码器的同步信号知道转子变换的磁场,达到精准控制的目的,而异步电机结构是定子三相线圈星状或三角结构+转子铁心,单靠驱动电压控制设定频率值达到旋转目的的,高级矢量变频器因为只是对显示值简单调整,并无同步信号要求,故不算真正意义上的闭环反馈。所以前者比后者更复杂,绝不能轻易拆卸调整。   

3,专用和通用的区别;   前者由于受编码器类型和厂家限制,通常配套的驱动器不仅按惯量大中小,功率区分,还按通讯协议做到了专机专用,就是说一款伺服电机只能对应一款驱动器,不能不同系列不同功率对应连接,而交流异步电机通常可以配套在不同功率的变频器上,只要不超过最大转速电流即可。所以,伺服也给维修界带来了挑战,通常交流同步电机维修技术含量高,维修成本大,不仅需要搭建多个不同种类和功率的伺服测试平台,还要积累大量经验。

3. 伺服电机 控制器

伺服机(servo motor )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。

4. 伺服控制器控制电机

工控机控制伺服电机,有两种实现方式:

第一种,就是工控机配运动控制卡来控制伺服电机;

第二种,就是通过工控机来控制伺服驱动器,再由伺服控制器来驱动伺服电机,这种是比较常用的方法。

一、关于工控机:

工控机即工业控制计算机,但现在,更时髦的叫法是产业电脑或工业电脑,英文简称IPC,全称Industrial Personal Computer。工控机通俗的说就是专门为工业现场而设计的计算机。

二、关于伺服电机:

伺服电机(servo motor )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。

5. 伺服驱动器控制伺服电机

简单的系统主要由驱动器和伺服电机以及上位PLC组成。复杂的需要加上运动控制器,用于协调多轴之间的运动关系。

1,驱动器根据不同的工艺以及所需求的过载能力来选择功率及附件,如总线卡和制动电阻等,当然不同的驱动器可能有针对不同行业的程序工艺包。

2,伺服电机有同步伺服和异步伺服,由电机本身和编码器组成,而编码器又分为增量和绝对值两种,用于反馈速度和位置,有的机械结构可能容易产生相对滑动,会额外增加外部的编码器,比如光栅尺,用于位置环。

3,PLC主要用于处理逻辑,针对伺服控制器来说一般输出有IO信号,模拟量以及总线控制字等。

4,运动控制器主要处理多轴之间的关系,对于有严格位置关系的工艺来说是必不可少的。