伺服驅(qū)動(dòng)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。 目前主流的伺服驅(qū)動(dòng)器均采用數(shù)字信號(hào)處理器(DSP)作為控制**,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**設(shè)計(jì)的驅(qū)動(dòng)電路,IPM內(nèi)部集成了驅(qū)動(dòng)電路,同時(shí)具有過電壓、過電流、過熱、欠壓等故障檢測(cè)保護(hù)電路,在主回路中還加入軟啟動(dòng)電路,以減小啟動(dòng)過程對(duì)驅(qū)動(dòng)器的沖擊。 功率驅(qū)動(dòng)單元首先通過三相全橋整流電路對(duì)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(dòng)三相永磁式同步交流伺服電機(jī)。功率驅(qū)動(dòng)單元的整個(gè)過程可以簡(jiǎn)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? 伺服驅(qū)動(dòng)器一般可以采用位置、速度和力矩三種控制方式,主要應(yīng)用于高精度的定位系統(tǒng),目前是傳動(dòng)技術(shù)的**。伺服電機(jī)的驅(qū)動(dòng)器是連接控制器和電機(jī)的設(shè)備,負(fù)責(zé)將控制信號(hào)轉(zhuǎn)換為電機(jī)驅(qū)動(dòng)信號(hào)。上海SV-DA200伺服電機(jī)說明書
直流無刷伺服電機(jī)特點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)慣量小、啟動(dòng)電壓低、空載電流小;棄接觸式換向系統(tǒng),**提高電機(jī)轉(zhuǎn)速,最高轉(zhuǎn)速高達(dá)100000rpm;無刷伺服電機(jī)在執(zhí)行伺服控制時(shí),無須編碼器也可實(shí)現(xiàn)速度、位置、扭矩等的控制;不存在電刷磨損情況,除轉(zhuǎn)速高之外,還具有壽命長(zhǎng)、噪音低、無電磁干擾等特點(diǎn)。直流有刷伺服電機(jī)特點(diǎn)1.體積小、動(dòng)作快反應(yīng)快、過載能力大、調(diào)速范圍寬2.低速力矩**動(dòng)小,運(yùn)行平穩(wěn)3.低噪音,高效率4.后端編碼器反饋(選配)構(gòu)成直流伺服等優(yōu)點(diǎn)5.變壓范圍大,頻率可調(diào)英威騰DL310伺服電機(jī)精度伺服電機(jī)的能效可以通過優(yōu)化控制算法、減少電機(jī)負(fù)載、選擇高效驅(qū)動(dòng)器等方式提升。
直流伺服電機(jī)和交流伺服電機(jī)的區(qū)別:交流伺服電機(jī)的定子三相線圈是由伺服編碼控制電路供電的,轉(zhuǎn)子是永磁式的、電機(jī)的轉(zhuǎn)向、速度、轉(zhuǎn)角都是由編碼控制器所決定的;直流伺服電機(jī)的轉(zhuǎn)子也是用磁體的,定子繞組則是由表伺服編碼脈沖電路供電。直流伺服電機(jī)容易實(shí)現(xiàn)調(diào)速,控制精度高,但維護(hù)成本高操作麻煩;交流伺服電機(jī)維護(hù)方便。直流伺服電機(jī)的控制方式主要有兩種:一種是電樞電壓控制,即在定子磁場(chǎng)不變的情況下,通過控制施加在電樞繞組兩端的電壓信號(hào)來控制電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速和輸出轉(zhuǎn)矩;另一種是勵(lì)磁磁場(chǎng)控制,即通過改變勵(lì)磁電流的大小來改變定子磁場(chǎng)強(qiáng)度,從而控制電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速和輸出轉(zhuǎn)矩。采用電樞電壓控制方式時(shí),由于定子磁場(chǎng)保持不變,其電樞電流可以達(dá)到額定值,相應(yīng)的輸出轉(zhuǎn)矩也可以達(dá)到額定值,因而這種方式又被稱為恒轉(zhuǎn)矩調(diào)速方式;而采用勵(lì)磁磁場(chǎng)控制方式時(shí),由于電動(dòng)機(jī)在額定運(yùn)行條件下磁場(chǎng)已接近飽和,因而只能通過減弱磁場(chǎng)的方法來改變電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速。
伺服電機(jī)是使物體的位置、方位、狀態(tài)等輸出被控量能夠跟隨輸入目標(biāo)(或給定值)的任意變化的自動(dòng)控制系統(tǒng)。伺服電機(jī)靠脈沖來定位,基本上可以這樣理解,伺服電機(jī)接收到1個(gè)脈沖,就會(huì)旋轉(zhuǎn)1個(gè)脈沖對(duì)應(yīng)的角度,從而實(shí)現(xiàn)位移。因?yàn)樗欧姍C(jī)本身具備發(fā)出脈沖的功能,所以伺服電機(jī)每旋轉(zhuǎn)一個(gè)角度,都會(huì)發(fā)出對(duì)應(yīng)數(shù)量的脈沖,這樣,和伺服電機(jī)接受的脈沖形成了呼應(yīng),或者叫閉環(huán)。如此一來,系統(tǒng)就會(huì)知道發(fā)了多少脈沖給伺服電機(jī),同時(shí)又收了多少脈沖回來,這樣,就能夠很精確的控制電機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng),從而實(shí)現(xiàn)精確的定位。伺服電機(jī)在印刷設(shè)備中的應(yīng)用案例有數(shù)碼印刷機(jī)、膠印機(jī)、柔印機(jī)等。
伺服系統(tǒng)(servomechanism)是使物體的位置、方位、狀態(tài)等輸出被控量能夠跟隨輸入目標(biāo)(或給定值)的任意變化的自動(dòng)控制系統(tǒng)。伺服主要靠脈沖來定位,基本上可以這樣理解,伺服電機(jī)接收到1個(gè)脈沖,就會(huì)旋轉(zhuǎn)1個(gè)脈沖對(duì)應(yīng)的角度,從而實(shí)現(xiàn)位移,因?yàn)?,伺服電機(jī)本身具備發(fā)出脈沖的功能,所以伺服電機(jī)每旋轉(zhuǎn)一個(gè)角度,都會(huì)發(fā)出對(duì)應(yīng)數(shù)量的脈沖,這樣,和伺服電機(jī)接受的脈沖形成了呼應(yīng),或者叫閉環(huán),如此一來,系統(tǒng)就會(huì)知道發(fā)了多少脈沖給伺服電機(jī),同時(shí)又收了多少脈沖回來,這樣,就能夠很精確的控制電機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng),從而實(shí)現(xiàn)精確的定位,可以達(dá)到0.001mm。直流伺服電機(jī)分為有刷和無刷電機(jī)。有刷電機(jī)成本低,結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩大,調(diào)速范圍寬,控制容易,需要維護(hù),但維護(hù)不方便(換碳刷),產(chǎn)生電磁干擾,對(duì)環(huán)境有要求。因此它可以用于對(duì)成本敏感的普通工業(yè)和民用場(chǎng)合。無刷電機(jī)體積小,重量輕,出力大,響應(yīng)快,速度高,慣量小,轉(zhuǎn)動(dòng)平滑,力矩穩(wěn)定??刂茝?fù)雜,容易實(shí)現(xiàn)智能化,其電子換相方式靈活,可以方波換相或正弦波換相。電機(jī)免維護(hù),效率很高,運(yùn)行溫度低,電磁輻射很小,長(zhǎng)壽命,可用于各種環(huán)境。伺服電機(jī)在紡織機(jī)械中的應(yīng)用案例有織機(jī)、縫紉機(jī)、卷繞機(jī)等。上海英威騰DA180伺服電機(jī)線纜
伺服電機(jī)具有高效節(jié)能的特點(diǎn),適用于需要節(jié)能降耗的場(chǎng)合,例如風(fēng)力發(fā)電機(jī)、太陽能設(shè)備等。上海SV-DA200伺服電機(jī)說明書
控制精度不同兩相混合式步進(jìn)電機(jī)步距角一般為1.8°、0.9°,五相混合式步進(jìn)電機(jī)步距角一般為0.72°、0.36°。也有一些高性能的步進(jìn)電機(jī)通過細(xì)分后步距角更小。如三洋公司(SANYODENKI)生產(chǎn)的二相混合式步進(jìn)電機(jī)其步距角可通過撥碼開關(guān)設(shè)置為1.8°、0.9°、0.72°、0.36°、0.18°、0.09°、0.072°、0.036°,兼容了兩相和五相混合式步進(jìn)電機(jī)的步距角。交流伺服電機(jī)的控制精度由電機(jī)軸后端的旋轉(zhuǎn)編碼器保證。以三洋全數(shù)字式交流伺服電機(jī)為例,對(duì)于帶標(biāo)準(zhǔn)2000線編碼器的電機(jī)而言,由于驅(qū)動(dòng)器內(nèi)部采用了四倍頻技術(shù),其脈沖當(dāng)量為360°/8000=0.045°。對(duì)于帶17位編碼器的電機(jī)而言,驅(qū)動(dòng)器每接收131072個(gè)脈沖電機(jī)轉(zhuǎn)一圈,即其脈沖當(dāng)量為360°/131072=0.0027466°,是步距角為1.8°的步進(jìn)電機(jī)的脈沖當(dāng)量的1/655。上海SV-DA200伺服電機(jī)說明書