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穆格moog伺服閥的工作原理
2023-9-4 閱讀(373)
MOOG穆格伺服驅(qū)動(dòng)器工作原理及有關(guān)參數(shù)
MOOG穆格公司成立于五十多年前,，最初從事飛機(jī)等部件的設(shè)計(jì)及供應(yīng),。如今,，本公司的運(yùn)動(dòng)控制技術(shù)廣泛應(yīng)用于民用機(jī)座艙,、發(fā)電風(fēng)機(jī),、一級方程式汽車,、醫(yī)用輸液系統(tǒng)等眾多的市場和應(yīng)用領(lǐng)域,，有效提高相關(guān)產(chǎn)品的性能,。該公司歷史起源于公司創(chuàng)建者威廉 C 穆格，他是一位發(fā)明家,、企業(yè)家,，也是一位遠(yuǎn)見卓識者。1951年,，比爾穆格研制成功電液伺服閥,，這種裝置可把微弱的電脈沖轉(zhuǎn)換為精確而有力的運(yùn)動(dòng)。1951年7月,，比爾穆格,、阿特兄弟倆和盧蓋耶在紐約州東奧羅拉租借了已廢棄的 Proner 機(jī)場的一角，成立了穆格制閥公司(MOOG Valve Company),。
穆格MOOG公司是全球設(shè)計(jì),，制造和精密運(yùn)動(dòng)控制產(chǎn)品和系統(tǒng)集成商。穆格的高性能系統(tǒng)的控制各類飛機(jī),，衛(wèi)星和航天器,，運(yùn)載火箭，工業(yè)機(jī)械,，風(fēng)能,，海洋應(yīng)用和醫(yī)療設(shè)備。
美國穆格MOOG產(chǎn)品已廣泛應(yīng)用于世界各國的不同行業(yè),，包括鋼鐵,、航空仿真及測試、汽車測試與仿真,、能源領(lǐng)域,、工業(yè)機(jī)械,、數(shù)字化虛擬仿真牙醫(yī)培訓(xùn)系統(tǒng)等行業(yè),，成為深受用戶信賴的品牌。
穆格MOOG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),。一般是通過位置、速度和力矩三種方式對伺服電機(jī)進(jìn)行控制,，實(shí)現(xiàn)高精度的傳動(dòng)系統(tǒng)定位,，是傳動(dòng)技術(shù)的產(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 [1] 。
在伺服驅(qū)動(dòng)器速度閉環(huán)中,，電機(jī)轉(zhuǎn)子實(shí)時(shí)速度測量精度對于改善速度環(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速傳感器,，與其對應(yīng)的常用測速方法為M/T測速法,。M/T測速法雖然具有一定的測量精度和較寬的測量范圍，但這種方法有其固有的缺陷,，主要包括：1）測速周期內(nèi)必須檢測到至少一個(gè)完整的碼盤脈沖,，限制了低可測轉(zhuǎn)速；2）用于測速的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量場合中無法保證測速精度,。因此應(yīng)用該測速法的傳統(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
工作原理
主流的伺服驅(qū)動(dòng)器均采用數(shù)字信號處理器（DSP）作為控制核心，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）為核心設(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?/p>
隨著伺服系統(tǒng)的大規(guī)模應(yīng)用，伺服驅(qū)動(dòng)器使用,、伺服驅(qū)動(dòng)器調(diào)試,、伺服驅(qū)動(dòng)器維修都是伺服驅(qū)動(dòng)器在當(dāng)今比較重要的技術(shù)課題，越來越多工控技術(shù)服務(wù)商對伺服驅(qū)動(dòng)器進(jìn)行了技術(shù)深層次研究,。
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,。
基本要求
伺服進(jìn)給系統(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)的過渡過程時(shí)間，減小輪廓過渡誤差,。
5,、低速大轉(zhuǎn)矩，過載能力強(qiáng)
一般來說,，伺服驅(qū)動(dòng)器具有數(shù)分鐘甚至半小時(shí)內(nèi)1.5倍以上的過載能力,，在短時(shí)間內(nèi)可以過載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。
