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伺服驅(qū)動器

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發(fā)布時間：2017/8/18 20:50:07
作者：hb_yinhe

定義

《 GB/T 16439-2009 交流伺服系統(tǒng)通用技術(shù)條件》定義：伺服驅(qū)動器是指接受控制指令，根據(jù)傳感提供的反饋信息，對轉(zhuǎn)矩、速度、位置等進行閉環(huán)控制，并向電動機輸送功率的電氣裝置。

伺服驅(qū)動器簡介

　　伺服驅(qū)動器又稱為“伺服控制器”、“伺服放大器”，主要用來控制伺服電機，其作用類似于電動控制系統(tǒng)中的變頻器，是伺服系統(tǒng)的主要部件，主要應(yīng)用于高精度的定位系統(tǒng)。目前伺服系統(tǒng)一般用于實現(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。

伺服驅(qū)動器原理圖

伺服驅(qū)動器的分類

　　驅(qū)動器按照控制信號的特征分為模擬量控制、數(shù)字模擬混合控制盒全數(shù)字化控制。

　　驅(qū)動器按照控制對象分為方波型驅(qū)動器和正弦波型驅(qū)動器。

　　驅(qū)動器按照基本控制方式分為速度控制、轉(zhuǎn)矩控制盒位置控制。

伺服控制的控制方式

　　伺服驅(qū)動器一般可以采用位置、速度和轉(zhuǎn)矩三種控制方式，并且可以組合成位置/速度控制、位置/轉(zhuǎn)矩控制、速度/轉(zhuǎn)矩控制。

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。應(yīng)用領(lǐng)域如數(shù)控機床、印刷機械等等。

2速度模式

　　通過模擬量的輸入或脈沖的頻率都可以進行轉(zhuǎn)動速度的控制，在有上位控制裝置的外環(huán)PID控制時速度模式也可以進行定位，但必須把電機的位置信號或直接負(fù)載的位置信號給上位反饋以做運算用。位置模式也支持直接負(fù)載外環(huán)檢測位置信號，此時的電機軸端的編碼器只檢測電機轉(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)點在于可以減少中間傳動過程中的誤差，增加了整個系統(tǒng)的定位精度。

3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)定電機軸對外的輸出轉(zhuǎn)矩的大小，可以通過即時的改變模擬量的設(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)值來實現(xiàn)。

伺服電機驅(qū)動器的構(gòu)成

　　伺服電機驅(qū)動器主要包括控制系統(tǒng)和驅(qū)動系統(tǒng)量個部分。

1控制系統(tǒng)

　　一般由DSP組成，利用它采集電流反饋值閉合電流環(huán)，采集編碼器信號算出速度閉合速度環(huán)，產(chǎn)生驅(qū)動驅(qū)動系統(tǒng)的開關(guān)管開關(guān)信號。

2驅(qū)動系統(tǒng)

　　a、整流濾波電路：將交流整流成直流提供給IPM；

　　b、智能功率模塊（IPM）：功率開關(guān)器件和驅(qū)動電路集成在一起，內(nèi)部集成有過電壓，過電流和過熱等故障檢測電路，并可將檢測信號送到CPU。

　　c、電流采樣電路：通過傳感器等測量元件測量電流，反饋給DSP。

　　d、編碼器的外圍電路：它的輸出與DSP的事件管理器相連。

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