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驅動CDB01.1C-SE-ENS-ENS-NNN-NNN-NN-SNNFW

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伺服系統(tǒng)的基本要求

　?。?）穩(wěn)定性好：穩(wěn)定是指系統(tǒng)在給定輸入或外界干擾作用下,，能在短暫的調節(jié)過程后到達新的或者回復到原有平衡狀態(tài)。

　?。?）精度高：伺服系統(tǒng)的精度是指輸出量能跟隨輸入量的精確程度,。作為精密加工的數(shù)控機床，要求的定位精度或輪廓加工精度通常都比較高,，允許的偏差一般都在0.01～0.00lmm之間,。

　　（3）快速響應性好：快速響應性是伺服系統(tǒng)動態(tài)品質的標志之一,，即要求跟蹤指令信號的響應要快,，一方面要求過渡過程時間短，一般在200ms以內,，甚至小于幾十毫秒,；另一方面，為滿足超調要求,，要求過渡過程的前沿陡,，即上升率要大。

伺服系統(tǒng)主要特點

　　1,、精確的檢測裝置：以組成速度和位置閉環(huán)控制,；

       2、有多種反饋比較原理與方法：根據(jù)檢測裝置實現(xiàn)信息反饋的原理不同,，伺服系統(tǒng)反饋比較的方法也不相同,。常用的有脈沖比較、相位比較和幅值比較3種,；

　　3,、高性能的伺服電動機（簡稱伺服電機）：用于高效和復雜型面加工的數(shù)控機床，伺服系統(tǒng)將經(jīng)常處于頻繁的啟動和制動過程中,。要求電機的輸出力矩與轉動慣量的比值大,，以產(chǎn)生足夠大的加速或制動力矩。要求伺服電機在低速時有足夠大的輸出力矩且運轉平穩(wěn),，以便在與機械運動部分連接中盡量減少中間環(huán)節(jié),；

　　4、寬調速范圍的速度調節(jié)系統(tǒng),，即速度伺服系統(tǒng)：從系統(tǒng)的控制結構看,，數(shù)控機床的位置閉環(huán)系統(tǒng)可看作是位置調節(jié)為外環(huán),、速度調節(jié)為內環(huán)的雙閉環(huán)自動控制系統(tǒng)，其內部的實際工作過程是把位置控制輸入轉換成相應的速度給定信號后,，再通過調速系統(tǒng)驅動伺服電機,，實現(xiàn)實際位移。數(shù)控機床的主運動要求調速性能也比較高,，因此要求伺服系統(tǒng)為高性能的寬調速系統(tǒng),。

伺服系統(tǒng)的基本組成

　　伺服系統(tǒng)主要由三部分組成：控制器，功率驅動裝置,，反饋裝置和電動機,。控制器按照數(shù)控系統(tǒng)的給定值和通過反饋裝置檢測的實際運行值的差,，調節(jié)控制量,；功率驅動裝置作為系統(tǒng)的主回路,，一方面按控制量的大小將電網(wǎng)中的電能作用到電動機之上,，調節(jié)電動機轉矩的大小，另一方面按電動機的要求把恒壓恒頻的電網(wǎng)供電轉換為電動機所需的交流電或直流電,；電動機則按供電大小拖動機械運轉,。

　伺服系統(tǒng)在自動化生產(chǎn)中的應用

　　在數(shù)控機床上，伺服調控系統(tǒng)是其*的一部分,。其任務是把數(shù)控信息轉化為機床進給運動,，從而實現(xiàn)精準控制。伺服系統(tǒng)在一些自動化機械設備中的應用非常廣泛,，特別是在自動化生產(chǎn)發(fā)展的大趨勢情況下,，伺服系統(tǒng)的應用顯得越發(fā)重要。當前,，我國正在推動工業(yè)制造業(yè)的自動化進程,，這個過程中需要大量的工業(yè)機器人及機床設備，在這些設備中伺服系統(tǒng)在整體控制方面有非常重要的應用,。

　　其中,，數(shù)控機床伺服系統(tǒng)的作用在于接受來自數(shù)控裝置的指令信號，驅動機床移動部件跟隨指令脈沖運動,，并保證動作的快速和準確,，這就要求高質量的速度和位置伺服。以上指的主要是進給伺服控制,，另外還有對主運動的伺服控制,，不過控制要求不如前者高。數(shù)控機床的精度和速度等技術指標往往主要取決于伺服系統(tǒng),。

　　由于數(shù)控機床對產(chǎn)品加工時要求高,，所以采用的伺服控制系統(tǒng)十分關鍵,。目前在數(shù)控機床上使用的伺服控制系統(tǒng)，其優(yōu)點主要有：精度高,，伺服系統(tǒng)的精度是指輸出量能復現(xiàn)輸入量的精確程度,。包括定位精度和輪廓加工精度；

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伺服驅動器的特點

　　1,、伺服驅動器軟件程序主要包括主程序,、中斷服務程序、數(shù)據(jù)交換程序,。

　　2,、伺服驅動器主程序主要用來完成系統(tǒng)的初始化、LO接口控制信號,、DSP內各個控制模塊寄存器的設置等,。

　   3、伺服驅動器所有的初始化工作完成后,，主程序才進入等待狀態(tài),，以及等待中斷的發(fā)生，以便電流環(huán)與速度環(huán)的調節(jié),。

　　4,、伺服驅動器所有的初始化工作完成后，主程序才進入等待狀態(tài),，以及等待中斷的發(fā)生,，以便電流環(huán)與速度環(huán)的調節(jié)。

　　5,、伺服驅動器初始化主要包括DsP內核的初始化,、電流環(huán)與速度環(huán)周期設定、PWM初始化,、四M啟動,、ADc初始化與啟動、QEP初始化,、矢量與永磁同步電機轉子的初始位置初始化,、多次伺服電機相電流采樣、求出相電流的零偏移量,、電流與速度P調節(jié)初始化等,。

　　6、PWM定時中斷程序有的用來對霍爾電流傳感器采樣A,、B兩相電流ia,、ib進行采樣、定標,，以及根據(jù)磁場定向控制原理,，計算轉子磁場定向角,，再角，再生成PWM信號對位置環(huán)與速度環(huán)進行控制,。

　　7,、功率驅動保護中斷程序主要用于檢測智能功率模塊的故障輸出。

　　8,、光電編碼器零脈沖捕獲中斷程序可實現(xiàn)對編碼器反饋零脈沖精確確地捕獲,，從而可以得到交流永磁同步電機矢量變換定向角度的修正值。

　　9,、數(shù)據(jù)交換程序主要包括與上位機的通信程序,、EEPRoM參的讀取、數(shù)碼管顯示程序等,。參數(shù)的存儲控制器鍵盤值,。

伺服驅動器控制方式

　　1、反饋補償型開環(huán)控制

　　開環(huán)系統(tǒng)的精度較低,，這是由于伺服驅動器的步距誤差,、起停誤差、機械系統(tǒng)的誤差都會直接影響到定位精度,。應采用補償型進行改進,，這種系統(tǒng)且有開環(huán)與閉環(huán)兩者的優(yōu)點，即具有開環(huán)的穩(wěn)定性和閉環(huán)的精確性,。不會因為機床的諧振頻率、爬行,、失動等引起系統(tǒng)振蕩,。反饋補償型開環(huán)控制不需要間隙補償和螺距補償。

　　2,、閉環(huán)控制

　　由于開環(huán)控制的精度不能很好地滿足機床的要求,，為了提高伺服驅動器的控制精度，最根本的辦法是采用閉環(huán)控制方式,。即不但有前身控制通道,，而且有檢測輸出的反饋通道，指令信號與反饋信號比較后得到偏差信號,，形成以偏差控制的閉環(huán)控制系統(tǒng),。

　　3、半閉環(huán)控制

　　對于閉環(huán)控制系統(tǒng),，合理的設計可以得到可靠的穩(wěn)定性和很高的精度,，但是直接測量工作臺的位置信號需要用如光柵、有磁尺或直線感應同步器等安裝,、維護要求較高的位置檢測裝置,。通過對傳動軸或絲杠角位移的測量,，可間接地獲得位置輸出量的等效反饋信號。由于這部分傳動引起的誤差不能被閉環(huán)系統(tǒng)中不包含從旋轉軸到工作臺之間的傳動鏈,，因此這部分傳動引起的誤差不能被閉環(huán)系統(tǒng)自動補償,，所以稱這種由等效反饋信號構成的閉環(huán)控制系統(tǒng)為半閉環(huán)伺服驅動器，這種控制方式稱為半閉環(huán)控制方式,。

　　4,、反饋補償型的半閉環(huán)控制

　　這種伺服驅動器控制補償原理與開環(huán)補償系統(tǒng)相同，由旋轉變壓器和感應同步器組成的兩套獨立的測量系統(tǒng)均以鑒幅方式工作,。該系統(tǒng)的缺點是成本高,，要用兩套檢測系統(tǒng)，優(yōu)點是比全閉環(huán)系統(tǒng)調整容易,，穩(wěn)定性好,，適合用做高精度大型數(shù)控機床的進給驅動。

　　伺服驅動器維修

　　1,、示波器檢查驅動器的電流監(jiān)控輸出端時,，發(fā)現(xiàn)它全為噪聲，無法讀出,。

　　故障原因：電流監(jiān)控輸出端沒有與交流電源相隔離（變壓器）,。

　　處理方法：可以用直流電壓表檢測觀察。

　　2,、電機在一個方向上比另一個方向跑得快,。

　　故障原因：無刷電機的相位搞錯。

　　處理方法：檢測或查出正確的相位,。

　　故障原因：在不用于測試時,，測試/偏差開關打在測試位置。

　　處理方法：將測試/偏差開關打在偏差位置,。

　　故障原因：偏差電位器位置不正確,。

　　處理方法：重新設定。

　　3,、電機失速,。

　　故障原因：速度反饋的極性搞錯。

　　處理方法：

　　a,、如果可能,，將位置反饋極性開關打到另一位置。（某些驅動器上可以）

　　b,、如使用測速機,，將驅動器上的TACH+和TACH-對調接入。

　　c,、如使用編碼器,，將驅動器上的ENC A和ENC B對調接入,。

　　d、如在HALL速度模式下,，將驅動器上的HALL-1和HALL-3對調,，再將Motor-A和Motor-B對調接好。

　　故障原因：編碼器速度反饋時,，編碼器電源失電,。

　　處理方法：檢查連接5V編碼器電源。確保該電源能提供足夠的電流,。如使用外部電源,，確保該電壓是對驅動器信號地的。

　　4,、LED燈是綠的,，但是電機不動。

　  故障原因：一個或多個方向的電機禁止動作,。

　　處理方法：檢查+INHIBIT 和 –INHIBIT 端口,。

　　故障原因：命令信號不是對驅動器信號地的。

　　5,、上電后,，驅動器的LED燈不亮。

　　故障原因：供電電壓太低,，小于最小電壓值要求,。

　　處理方法：檢查并提高供電電壓。

　　6,、當電機轉動時,， LED燈閃爍。

　　故障原因：HALL相位錯誤,。

　　處理方法：檢查電機相位設定開關（60/120）是否正確。 多數(shù)無刷電機都是120相差,。

　　故障原因：HALL傳感器故障

　　處理方法：當電機轉動時檢測Hall A,， Hall B， Hall C的電壓,。電壓值應該在5VDC和0之間,。

　　處理方法：將命令信號地和驅動器信號地相連。