伺服电机要处于工作状态,首先必须将SERRVO ON信号(伺服使能)接通。在该信号接通后,伺服驱动器向伺服电机提供直流电源,使用电机线圈处在激磁状态,电机轴为锁定位置。即外力转动时,很快会回复到原来位置,当驱动器接收到上位机(PLC)送来的脉冲指令信号,电机就会依指令的要求进行运转,电机要正常运转,SERRVOON信号必须接通,当上位机向驱动器发送脉冲指令信号期间,如果SERRVO ON信号断开,驱动器就拒绝接受脉冲指令信号,就会丢失部分脉冲指令信号,所以伺服电机运行之前必须将电机处于SERRVO ON信号接通状态,一般情况下,只有在设备维护,故障处理,伺服停止,才使用SERRVOON信号处于断开状态。 继电器板、驱动板、功率变换电路提供直流电源。继电器板作用,提供直流电完成控制信号、检测信号传递。伺服驱动器不能调速
无刷电机采取电子换向,线圈不动,磁极旋转。无刷电机,是使用一套电子设备,通过霍尔元件,感知永磁体磁极的位置,根据这种感知,使用电子线路,适时切换线圈中电流的方向,保证产生正确方向的磁力,来驱动电机。消除了有刷电机的缺点。这些电路,就是电机控制器。无刷电机的控制器,还可以实现一些有刷电机不能实现的功能,比如调整电源切换角,制动电机,使电机反转,锁住电机,利用刹车信号,停止给电机供电。现在电瓶车的电子报警锁,就充分利用了这些功能。无刷直流电机由电动机主体和驱动器组成,是一种典型的机电一体化产品。由于无刷直流电动机是以自控式运行的,所以不会象变频调速下重载启动的同步电机那样在转子上另加启动绕组,也不会在负载突变时产生振荡和失步。伺服驱动器不能调速伺服驱动器在控制信号的作用下驱动执行电机,因此驱动器是否能正常工作直接影响设备的整体性能。
有刷电机采用机械换向,磁极不动,线圈旋转。电机工作时,线圈和换向器旋转,磁钢和碳刷不转,线圈电流方向的交替变化是随电机转动的换相器和电刷来完成的。在有刷电机中,这个过程是将各组线圈的两个电源输入端,依次排成一个环,相互之间用绝缘材料分隔,组成一个象圆柱体的东西,与电机轴连成一体,电源通过两个碳元素做成的小柱子(碳刷),在弹簧压力的作用下,从两个特定的固定位置,压在上面线圈电源输入环状圆柱上的两点,给一组线圈通电。随着电机转动,不同时刻给不同线圈或同一个线圈的不同的两极通电,使得线圈产生磁场的N-S极与靠近的永磁铁定子的N-S极有一个适合的角度差,磁场异性相吸、同性相斥,产生力量,推动电机转动。碳电极在线圈接线头上滑动,象刷子在物体表面刷,因此叫碳“刷”。相互滑动,会摩擦碳刷,造成损耗,需要定期更换碳刷;碳刷与线圈接线头之间通断交替,会发生电火花,产生电磁破,干扰电子设备。
静音、低振动对于电机工作时的噪声和振动而言,驱动波形的优化非常重要。这就需要根据各领域的用途,适合各种电机磁路的激励驱动技术。比如无刷直流电机驱动器的合适激励模式(120度、150度、正弦波)、风扇电机驱动器的软启动技术、步进电机驱动器的电流衰减方式(Decay技术)等。
控制、便利性通过FLL(速度控制)和PLL(相位控制)实现的电机数字旋转控制技术,以及执行器要求的高精度定位控制技术等高效驱动控制算法,对于高性能电机应用系统的开发而言是不可或缺的。要求实现设计人员可轻松利用的高效驱动控制算法,比如通过将已进行硬逻辑处理的控制算法应用在驱动器IC上等。另外,驱动器IC间的兼容性可提高便利性。当在开发过程中规格发生变化时,可在不更改电机驱动控制电路板模式的情况下进行替换,这对于提高便利性而言也非常重要。 伺服驱动器的选型不只有功率一个参数,还有低惯量和高惯量。低惯量一般转矩低、转速高,运动频繁的控制。
伺服系统的比较大特色:透过回馈信号的控制方式〔可做指令值与目标值的比较,因而大幅减少误差状况〕。何谓回馈信号:向控制对象下达指令后,正确的追踪并查明现在值,且随时回馈控制内容的偏差值、待目标物到达目的地后,回馈位置值,如此反复动作。控制流程:检测机械本体之位置检出,回路为封闭系统,称之为全闭回路。相反,检测马达轴端之回路系统就称为半闭回路。
伺服驱动器的内部构成整流部:通过整流部,将交流电源变为直流电源,经电容滤波,产生平稳无脉动的直流电源。逆变部:由控制部过来的SPWM信号,驱动IGBT,将直流电源变为SPWM波形,以驱动伺服电机。控制部分:伺服单元采用全数字化结构,通过高性能的硬件支持,实现闭环控制的软件化,现在所有的伺服已采用(DSP数字信号处理)芯片,DSP,能够执行位置、速度、转矩和电流控制器的功能。给出PWM信号控制信号作用于功率驱动单元,并能够接收处理位置与电流反馈,具有通讯接口。编码器:伺服电机配有高性能的转角测量编码器,可以精确测量转子的位置与电机的转速。 过去旋转电机是转化为机械能的方式需要有驱动器驱动电机。伺服驱动器不能调速
电机驱动器需要具备充分的保护功能,如防止因电源电压降低而引起误动作的功能等。伺服驱动器不能调速
目前,主流的伺服驱动器均采用数字信号处理器(DSP)作为控制重心,可以实现比较复杂的控制算法,实现数字化、网络化和智能化。功率器件普遍采用以智能功率模块(IPM)为重心设计的驱动电路,IPM内部集成了驱动电路,同时具有过电压、过电流、过热、欠压等故障检测保护电路,在主回路中还加入软启动电路,以减小启动过程对驱动器的冲击。
功率驱动单元首先通过三相全桥整流电路对输入的三相电或者市电进行整流,得到相应的直流电。经过整流好的三相电或市电,再通过三相正弦PWM电压型逆变器变频来驱动三相永磁式同步交流伺服电机。功率驱动单元的整个过程可以简单的说就是AC-DC-AC的过程。整流单元(AC-DC)主要的拓扑电路是三相全桥不控整流电路。 伺服驱动器不能调速
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