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現(xiàn)貨熱銷FESTO擺動驅(qū)動器DFPB-10-090-F03產(chǎn)品詳情：
現(xiàn)貨熱銷FESTO擺動驅(qū)動器DFPB-10-090-F03
伺服驅(qū)動器（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，實現(xiàn)高精度的傳動系統(tǒng)定位,，目前是傳動技術(shù)的產(chǎn)品,。
伺服驅(qū)動器是現(xiàn)代運動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)動器已經(jīng)成為國內(nèi)外研究熱點,。當(dāng)前交流伺服驅(qū)動器設(shè)計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)計合理與否，對于整個伺服控制系統(tǒng),，特別是速度控制性能的發(fā)揮起到關(guān)鍵作用,。
在伺服驅(qū)動器速度閉環(huán)中，電機(jī)轉(zhuǎn)子實時速度測量精度對于改善速度環(huán)的轉(zhuǎn)速控制動靜態(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完整的碼盤脈沖,，限制了低可測轉(zhuǎn)速,；2）用于測速的2個控制系統(tǒng)定時器開關(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)計方案難以提高伺服驅(qū)動器速度跟隨與控制性能 ,。
工作原理
目前主流的伺服驅(qū)動器均采用數(shù)字信號處理器（DSP）作為控制核心，
可以實現(xiàn)比較復(fù)雜的控制算法,，實現(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)計的驅(qū)動電路,，IPM內(nèi)部集成了驅(qū)動電路,，同時具有過電壓、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電路，以減小啟動過程對驅(qū)動器的沖擊,。功率驅(qū)動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)動三相永磁式同步交流伺服電機(jī),。功率驅(qū)動單元的整個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)動器使用,、伺服驅(qū)動器調(diào)試、伺服驅(qū)動器維修都是伺服驅(qū)動器在當(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)動器進(jìn)行了技術(shù)深層次研究,。
伺服驅(qū)動器是現(xiàn)代運動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)動器已經(jīng)成為國內(nèi)外研究熱點。當(dāng)前交流伺服驅(qū)動器設(shè)計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)計合理與否,，對于整個伺服控制系統(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,，因為數(shù)控系統(tǒng)在啟動,、制動時,，要求加,、減加速度足夠大,，縮短進(jìn)給系統(tǒng)的過渡過程時間,，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)動器具有數(shù)分鐘甚至半小時內(nèi)1.5倍以上的過載能力,，在短時間內(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、振動等環(huán)境適應(yīng)能力和很強(qiáng)的抗干擾的能力。
對電機(jī)的要求
1,、從低速到高速電機(jī)都能平穩(wěn)運轉(zhuǎn),，轉(zhuǎn)矩波動要小,，尤其在低速如0.1r/min或更低速時，仍有平穩(wěn)的速度而無爬行現(xiàn)象,。
2,、電機(jī)應(yīng)具有大的較長時間的過載能力,，以滿足低速大轉(zhuǎn)矩的要求,。一般直流伺服電機(jī)要求在數(shù)分鐘內(nèi)過載4～6倍而不損壞。
3,、為了滿足快速響應(yīng)的要求,，電機(jī)應(yīng)有較小的轉(zhuǎn)動慣量和大的堵轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)矩，并具有盡可能小的時間常數(shù)和啟動電壓,。
4、電機(jī)應(yīng)能承受頻繁啟、制動和反轉(zhuǎn),。
測試平臺
目前,，伺服驅(qū)動器的測試平臺主要有以下幾種：采用伺服驅(qū)動器—電動機(jī)互饋對拖的測試平臺、采用可調(diào)模擬負(fù)載的測試平臺,、采用有執(zhí)行電機(jī)而沒有負(fù)載的測試平臺,、采用執(zhí)行電機(jī)拖動固有負(fù)載的測試平臺和采用在線測試方法的測試平臺 。
1采用伺服驅(qū)動器—電動機(jī)互饋對拖的測試平臺
這種測試系統(tǒng)由四部分組成,，分別是三相PWM整流器,、被測伺服驅(qū)動器—電動機(jī)系統(tǒng)、負(fù)載伺服驅(qū)動器—電動機(jī)系統(tǒng)及上位機(jī),，其中兩臺電動機(jī)通過聯(lián)軸器互相連接,。被測電動機(jī)工作于電動狀態(tài)，負(fù)載電動機(jī)工作于發(fā)電狀態(tài),。被測伺服驅(qū)動器—電動機(jī)系統(tǒng)工作于速度閉環(huán)狀態(tài),，用來控制整個測試平臺的轉(zhuǎn)速，負(fù)載伺服驅(qū)動器—電動機(jī)系統(tǒng)工作于轉(zhuǎn)矩閉環(huán)狀態(tài),，通過控制負(fù)載電動機(jī)的電流來改變負(fù)載電動機(jī)的轉(zhuǎn)矩大小,，模擬被測電機(jī)的負(fù)載變化，這樣互饋對拖測試平臺可以實現(xiàn)速度和轉(zhuǎn)矩的靈活調(diào)節(jié),，完成各種試驗功能測試,。上位機(jī)用于監(jiān)控整個系統(tǒng)的運行,，根據(jù)試驗要求向兩臺伺服驅(qū)動器發(fā)出控制指令，同時接收它們的運行數(shù)據(jù),，并對數(shù)據(jù)進(jìn)行保存,、分析與顯示。
對于這種測試系統(tǒng),，采用高性能的矢量控制方式對被測電動機(jī)和負(fù)載設(shè)備分別進(jìn)行速度和轉(zhuǎn)矩控制,，即可模擬各種負(fù)載情況下伺服驅(qū)動器的動、靜態(tài)性能,，完成對伺服驅(qū)動器的全面而準(zhǔn)確的測試,。但由于使用了兩套伺服驅(qū)動器—電動機(jī)系統(tǒng)，所以這種測試系統(tǒng)體積龐大,，不能滿足便攜式的要求,，而且系統(tǒng)的測量和控制電路也比較復(fù)雜、成本也很高,。
2采用可調(diào)模擬負(fù)載的測試平臺
這種測試系統(tǒng)由三部分組成,，分別是被測伺服驅(qū)動器—電動機(jī)系統(tǒng)、可調(diào)模擬負(fù)載及上位機(jī),?？烧{(diào)模擬負(fù)載如磁粉制動器、電力測功機(jī)等,，它和被測電動機(jī)同軸相連,。上位機(jī)和數(shù)據(jù)采集卡通過控制可調(diào)模擬負(fù)載來控制負(fù)載轉(zhuǎn)矩，同時采集伺服系統(tǒng)的運行數(shù)據(jù),，并對數(shù)據(jù)進(jìn)行保存,、分析與顯示。對于這種測試系統(tǒng),，通過對可調(diào)模擬負(fù)載進(jìn)行控制,，也可模擬各種負(fù)載情況下伺服驅(qū)動器的動、靜態(tài)性能,，完成對伺服驅(qū)動器的全面而準(zhǔn)確的測試,。但這種測試系統(tǒng)體積仍然比較大，不能滿足便攜式的要求,，而且系統(tǒng)的測量和控制電路也比較復(fù)雜,、成本也很高。
3采用有執(zhí)行電機(jī)而沒有負(fù)載的測試平臺
這種測試系統(tǒng)由兩部分組成,，分別是被測伺服驅(qū)動器—電動機(jī)系統(tǒng)和上位機(jī),。上位機(jī)將速度指令信號發(fā)送給伺服驅(qū)動器,，伺服驅(qū)動器按照指令開始運行,。在運行過程中,，上位機(jī)和數(shù)據(jù)采集電路采集伺服系統(tǒng)的運行數(shù)據(jù)，并對數(shù)據(jù)進(jìn)行保存,、分析與顯示,。由于這種測試系統(tǒng)中電機(jī)不帶負(fù)載，所以與前面兩種測試系統(tǒng)相比,，該系統(tǒng)體積相對減小,，而且系統(tǒng)的測量和控制電路也比較簡單，但是這也使得該系統(tǒng)不能模擬伺服驅(qū)動器的實際運行情況,。通常情況下,，此類測試系統(tǒng)僅用于被測系統(tǒng)在空載情況下的轉(zhuǎn)速和角位移的測試，而不能對伺服驅(qū)動器進(jìn)行全面而準(zhǔn)確的測試,。
4采用執(zhí)行電機(jī)拖動固有負(fù)載的測試平臺
這種測試系統(tǒng)由三部分組成,，分別是被測伺服驅(qū)動器—電動機(jī)系統(tǒng)、系統(tǒng)固有負(fù)載及上位機(jī),。上位機(jī)將速度指令信號發(fā)送給伺服驅(qū)動器,，伺服系統(tǒng)按照指令開始運行。在運行過程中,，上位機(jī)和數(shù)據(jù)采集電路采集伺服系統(tǒng)的運行數(shù)據(jù),，并對數(shù)據(jù)進(jìn)行保存、分析與顯示,。
對于這種測試系統(tǒng),，負(fù)載采用被測系統(tǒng)的固有負(fù)載，因此測試過程貼近于伺服驅(qū)動器的實際工作情況,，測試結(jié)果比較準(zhǔn)確,。但由于有的被測系統(tǒng)的固有負(fù)載不方便從裝備上移走，因此測試過程只能在裝備上進(jìn)行,，不是很方便,。
5采用在線測試方法的測試平臺
這種測試系統(tǒng)只有數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)和數(shù)據(jù)處理單元。數(shù)字采集系統(tǒng)將伺服驅(qū)動器在裝備中的實時運行狀態(tài)信號進(jìn)行采集和調(diào)理,，然后送給數(shù)據(jù)處理單元供其進(jìn)行處理和分析,，終由數(shù)據(jù)處理單元做出測試結(jié)論。由于采用在線測試方法,，因此這種測試系統(tǒng)結(jié)構(gòu)比較簡單,，而且不用將伺服驅(qū)動器從裝備中分離出來，使測試更加便利,。此類測試系統(tǒng)*根據(jù)伺服驅(qū)動器在實際運行中進(jìn)行測試,，因此測試結(jié)論更加貼近實際情況。但是由于許多伺服驅(qū)動器在制造和裝配方面的特點,，此類測試系統(tǒng)中的各種傳感器及信號測量元件的安裝位置很難選擇,。而且裝備中的其它部分如果出現(xiàn)故障,，也會給伺服驅(qū)動器的工作狀態(tài)造成不良影響，終影響其測試結(jié)果,。
伺服驅(qū)動器的結(jié)構(gòu)及其原理應(yīng)用
伺服驅(qū)動器簡單地說：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馬達(dá)進(jìn)行控制,，實現(xiàn)高精度的傳動系統(tǒng)定位,，目前是傳動技術(shù)的產(chǎn)品。
伺服驅(qū)動器均采用數(shù)字信號處理器（DSP）作為控制核心,，可以實現(xiàn)比較復(fù)雜的控制算法,，實現(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)計的驅(qū)動電路,，IPM內(nèi)部集成了驅(qū)動電路，同時具有過電壓,、過電流,、過熱、欠壓等故障檢測保護(hù)電路,，在主回路中還加入了軟啟動電路,，以減小啟動過程對驅(qū)動器的沖擊。
淺談伺服驅(qū)動器的結(jié)構(gòu)及其原理應(yīng)用
伺服驅(qū)動器工作原理圖
首先功率驅(qū)動單元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)動交流伺服電機(jī),。功率驅(qū)動單元的整個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Ｋ欧?qū)動器一般都有三種控制方式：位置控制方式,、轉(zhuǎn)矩控制方式,、速度控制方式。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(jìn)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,。
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(jī)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),。應(yīng)用主要在對材質(zhì)的手里有嚴(yán)格要求的纏繞和放卷的裝置中,，例如繞線裝置或拉光纖設(shè)備，轉(zhuǎn)矩的設(shè)定要根據(jù)纏繞的半徑的變化隨時更改以確保材質(zhì)的受力不會隨著纏繞半徑的變化而改變,。
速度模式通過模擬量的輸入或脈沖的頻率都可以進(jìn)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(jìn)行定位,，但必須把電機(jī)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(jī)軸端的編碼器只檢測電機(jī)轉(zhuǎn)速,，位置信號就由直接的終負(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,。
■如果對電機(jī)的速度,、位置都沒有要求，只要輸出一個恒轉(zhuǎn)矩,，當(dāng)然是用轉(zhuǎn)矩模式,。
■ 如果對位置和速度有一定的精度要求，而對實時轉(zhuǎn)矩不是很關(guān)心,，用轉(zhuǎn)矩模式不太方便,，用速度或位置模式比較好。
■ 如果上位控制器有比較好的閉環(huán)控制功能,，用速度控制效果會好一點,，如果本身要求不是很高，或者基本沒有實時性的要求,，采用位置控制方式,。伺服進(jìn)給系統(tǒng)的要求
PID控制器（比例-積分-微分控制器）是一個在工業(yè)控制應(yīng)用中常見的反饋回路部件，由比例單元P,、積分單元I和微分單元D組成,。PID控制的基礎(chǔ)是比例控制；積分控制可消除穩(wěn)態(tài)誤差,，但可能增加超調(diào),；微分控制可加快大慣性系統(tǒng)響應(yīng)速度以及減弱超調(diào)趨勢。）
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