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R911395859 IKS4191/030,0 (INS0379-INK0532-INS0643)
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,，目前是傳動(dòng)技術(shù)產(chǎn)品,。
目前主流的伺服驅(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?/span>
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,。
一般伺服都有三種控制方式：位置控制方式,、轉(zhuǎn)矩控制方式、速度控制方式,。
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(dòng)速度的大小,，通過脈沖的個(gè)數(shù)來確定轉(zhuǎn)動(dòng)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。
2,、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(shí)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(shí)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(shí)更改以確保材質(zhì)的受力不會(huì)隨著纏繞半徑的變化而改變,。
3,、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(dòng)速度的控制，在有上位控制裝置的外環(huán)PID控制時(shí)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(yùn)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(shí)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(diǎn)在于可以減少中間傳動(dòng)過程中的誤差，增加了整個(gè)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(gè)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(shí)時(shí)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(huì)好一點(diǎn),，如果本身要求不是很高，或者基本沒有實(shí)時(shí)性的要求,，采用位置控制方式,。
伺服驅(qū)動(dòng)器對電機(jī)的主要控制方式
伺服驅(qū)動(dòng)器對電機(jī)的主要控制方式為：位置控制、速度控和轉(zhuǎn)矩控制,。
位置控制：是指驅(qū)動(dòng)器對電機(jī)的轉(zhuǎn)速,、轉(zhuǎn)角和轉(zhuǎn)矩均于控制，上位機(jī)對驅(qū)動(dòng)器發(fā)脈沖串進(jìn)行轉(zhuǎn)速與轉(zhuǎn)角的控制,，輸入的脈沖頻率控制電機(jī)的轉(zhuǎn)速,，輸入的脈沖個(gè)數(shù)控制電機(jī)旋轉(zhuǎn)的角度,。
速度控制：是指驅(qū)動(dòng)器僅對電機(jī)的轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)矩進(jìn)行控制，電機(jī)的轉(zhuǎn)角由CNC取驅(qū)動(dòng)器反饋的A,、B,、Z編碼器信號進(jìn)行控制，CNC對驅(qū)動(dòng)器發(fā)出的是模擬量（電壓）信號,，范圍為+10V～-10V,，正電壓控制電機(jī)正轉(zhuǎn)，負(fù)電壓控制電機(jī)反轉(zhuǎn),，電壓值的大小決定電機(jī)的轉(zhuǎn)數(shù),。
轉(zhuǎn)矩控制：是指伺服驅(qū)動(dòng)器僅對電機(jī)的轉(zhuǎn)矩進(jìn)行控制，電機(jī)輸出的轉(zhuǎn)矩不在隨負(fù)載變,，只聽從于輸入的轉(zhuǎn)矩命令，上位機(jī)對驅(qū)動(dòng)器發(fā)出的是模擬量（電壓）信號,，范圍為+10V～-10V,，正電壓控制電機(jī)正轉(zhuǎn)，負(fù)電壓控制電機(jī)反轉(zhuǎn),，電壓值的大小決定電機(jī)輸出的轉(zhuǎn)矩,。電機(jī)的轉(zhuǎn)速與轉(zhuǎn)角由上位機(jī)控制
中級會(huì)員·12年
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