伺服驅(qū)動器維修 維修伺服控制器 維修伺服放大器
2010/1/12 15:41:07 點(diǎn)擊:
伺服驅(qū)動器維修 維修伺服驅(qū)動器 維修伺服控制器 維修伺服放大器
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馬達(dá)進(jìn)行控制,實(shí)現(xiàn)高精度的傳動系統(tǒng)定位,目前是傳動技術(shù)的高端產(chǎn)品。
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(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)動電路,IPM內(nèi)部集成了驅(qū)動電路,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(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?a target="_blank">不控整流電路。
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。
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?yàn)閿?shù)控系統(tǒng)在啟動、制動時(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、從最低速到最高速電機(jī)都能平穩(wěn)運(yùn)轉(zhuǎn),轉(zhuǎn)矩波動要小,尤其在低速如0.1r/min或更低速時(shí),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(shí)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(shí)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)。
有關(guān)參數(shù)
位置比例增益
1、設(shè)定位置環(huán)調(diào)節(jié)器的比例增益;
2、設(shè)置值越大,增益越高,剛度越大,相同頻率指令脈沖條件下,位置滯后量越小。但數(shù)值太大可能會引起振蕩或超調(diào);
3、參數(shù)數(shù)值由具體的伺服系統(tǒng)型號和負(fù)載情況確定。
位置前饋增益
1、設(shè)定位置環(huán)的前饋增益;
2、設(shè)定值越大時(shí),表示在任何頻率的指令脈沖下,位置滯后量越小;
3、位置環(huán)的前饋增益大,控制系統(tǒng)的高速響應(yīng)特性提高,但會使系統(tǒng)的位置不穩(wěn)定,容易產(chǎn)生振蕩;
4、不需要很高的響應(yīng)特性時(shí),本參數(shù)通常設(shè)為0表示范圍:0~100%。
速度比例增益
1、設(shè)定速度調(diào)節(jié)器的比例增益;
2、設(shè)置值越大,增益越高,剛度越大。參數(shù)數(shù)值根據(jù)具體的伺服驅(qū)動系統(tǒng)型號和負(fù)載值情況確定。一般情況下,負(fù)載慣量越大,設(shè)定值越大;
3、在系統(tǒng)不產(chǎn)生振蕩的條件下,盡量設(shè)定較大的值。
速度積分時(shí)間常數(shù)
1、設(shè)定速度調(diào)節(jié)器的積分時(shí)間常數(shù);
2、設(shè)置值越小,積分速度越快。參數(shù)數(shù)值根據(jù)具體的伺服驅(qū)動系統(tǒng)型號和負(fù)載情況確定。一般情況下,負(fù)載慣量越大,設(shè)定值越大;
3、在系統(tǒng)不產(chǎn)生振蕩的條件下,盡量設(shè)定較小的值。
速度反饋濾波因子
1、設(shè)定速度反饋低通濾波器特性;
2、數(shù)值越大,截止頻率越低,電機(jī)產(chǎn)生的噪音越小。如果負(fù)載慣量很大,可以適當(dāng)減小設(shè)定值。數(shù)值太大,造成響應(yīng)變慢,可能會引起振蕩;
3、數(shù)值越小,截止頻率越高,速度反饋響應(yīng)越快。如果需要較高的速度響應(yīng),可以適當(dāng)減小設(shè)定值。
最大輸出轉(zhuǎn)矩設(shè)置
1、設(shè)置伺服電機(jī)的內(nèi)部轉(zhuǎn)矩限制值;
2、設(shè)置值是額定轉(zhuǎn)矩的百分比;
3、任何時(shí)候,這個(gè)限制都有效定位完成范圍;
4、設(shè)定位置控制方式下定位完成脈沖范圍;
5、本參數(shù)提供了位置控制方式下驅(qū)動器判斷是否完成定位的依據(jù),當(dāng)位置偏差計(jì)數(shù)器內(nèi)的剩余脈沖數(shù)小于或等于本參數(shù)設(shè)定值時(shí),驅(qū)動器認(rèn)為定位已完成,到位開關(guān)信號為
ON,否則為OFF;
6、在位置控制方式時(shí),輸出位置定位完成信號,加減速時(shí)間常數(shù);
7、設(shè)置值是表示電機(jī)從0~2000r/min的加速時(shí)間或從2000~0r/min的減速時(shí)間;
8、加減速特性是線性的到達(dá)速度范圍;
9、設(shè)置到達(dá)速度;
10、在非位置控制方式下,如果電機(jī)速度超過本設(shè)定值,則速度到達(dá)開關(guān)信號為ON,否則為OFF;
11、在位置控制方式下,不用此參數(shù);
12、與旋轉(zhuǎn)方向無關(guān)。
應(yīng)用領(lǐng)域
伺服驅(qū)動器廣泛應(yīng)用于注塑機(jī)領(lǐng)域、紡織機(jī)械、包裝機(jī)械、數(shù)控機(jī)床領(lǐng)域等。
控制器特點(diǎn)
調(diào)速比1:5000
轉(zhuǎn)數(shù)比0.3:1500
有位置控制
有零速鎖定
過載能力200[%]―300[%]
起動力矩大
轉(zhuǎn)速不受負(fù)載影響
三閉環(huán)控制
轉(zhuǎn)數(shù)比0.3:1500
有位置控制
有零速鎖定
過載能力200[%]―300[%]
起動力矩大
轉(zhuǎn)速不受負(fù)載影響
三閉環(huán)控制
相關(guān)區(qū)別
1、伺服控制器通過自動化接口可很方便地進(jìn)行操作模塊和現(xiàn)場總線模塊的轉(zhuǎn)換,同時(shí)使用不同的現(xiàn)場總線模塊實(shí)現(xiàn)不同的控制模式(RS232、RS485、光纖、InterBus、ProfiBus),而通用變頻器的控制方式比較單一。
2、伺服控制器直接連接旋轉(zhuǎn)變壓器或編碼器,構(gòu)成速度、位移控制閉環(huán)。而通用變頻器只能組成開環(huán)控制系統(tǒng)。
3伺服控制器的各項(xiàng)控制指標(biāo)(如穩(wěn)態(tài)精度和動態(tài)性能等)優(yōu)于通用變頻器。
2、伺服控制器直接連接旋轉(zhuǎn)變壓器或編碼器,構(gòu)成速度、位移控制閉環(huán)。而通用變頻器只能組成開環(huán)控制系統(tǒng)。
3伺服控制器的各項(xiàng)控制指標(biāo)(如穩(wěn)態(tài)精度和動態(tài)性能等)優(yōu)于通用變頻器。
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