南調(diào)機(jī)電——伺服驅(qū)動(dòng)器的工作原理　

  　　　對(duì)電機(jī)的要求

　　1、從速到速電機(jī)都能平穩(wěn)運(yùn)轉(zhuǎn)，轉(zhuǎn)矩波動(dòng)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(wú)爬行現(xiàn)象。

　　2、電機(jī)應(yīng)具有大的較長(zhǎng)時(shí)間的過(guò)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(guò)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(dòng)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(dòng)電壓。

　　4、電機(jī)應(yīng)能承受頻繁啟、制動(dòng)和反轉(zhuǎn)?！　∷欧?qū)動(dòng)器有哪些特點(diǎn)　　1、伺服驅(qū)動(dòng)器軟件程序主要包括主程序、中斷服務(wù)程序、數(shù)據(jù)交換程序。

　　2、伺服驅(qū)動(dòng)器主程序主要用來(lái)完成系統(tǒng)的初始化、LO接口控制信號(hào)、DSP內(nèi)各個(gè)控制模塊寄存器的設(shè)置等。

　　3、伺服驅(qū)動(dòng)器所有的初始化工作完成后，主程序才進(jìn)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(diào)節(jié)。

　　4、伺服驅(qū)動(dòng)器初始化主要包括DsP內(nèi)核的初始化、電流環(huán)與速度環(huán)周期設(shè)定、PWM初始化、四M啟動(dòng)、ADc初始化與啟動(dòng)、QEP初始化、矢量與永磁同步電機(jī)轉(zhuǎn)子的初始位置初始化、多次伺服電機(jī)相電流采樣、求出相電流的零偏移量、電流與速度P調(diào)節(jié)初始化等。

　　5、PWM定時(shí)中斷程序有的用來(lái)對(duì)霍爾電流傳感器采樣A、B兩相電流ia、ib進(jìn)行采樣、定標(biāo)，以及根據(jù)磁場(chǎng)定向控制原理，計(jì)算轉(zhuǎn)子磁場(chǎng)定向角，再角，再生成PWM信號(hào)對(duì)位置環(huán)與速度環(huán)進(jìn)行控制。

　　6、功率驅(qū)動(dòng)保護(hù)中斷程序主要用于檢測(cè)智能功率模塊的故障輸出。

　　7、光電編碼器零脈沖捕獲中斷程序可實(shí)現(xiàn)對(duì)編碼器反饋零脈沖確地捕獲，從而可以得到交流永磁同步電機(jī)矢量變換定向角度的修正值。

　　8、數(shù)據(jù)交換程序主要包括與上位機(jī)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(chǔ)控制器鍵盤值。

　　9、伺服驅(qū)動(dòng)器軟件主程序流程圖。

南調(diào)機(jī)電設(shè)備——變頻器與伺服驅(qū)動(dòng)器的工作原理

     基本的伺服系統(tǒng)包括伺服執(zhí)行元件（電機(jī)、液壓缸）、反饋元件和伺服驅(qū)動(dòng)器。若想讓伺服系統(tǒng)運(yùn)轉(zhuǎn)順利還需要一個(gè)上位機(jī)構(gòu)，PLC、以及專門的運(yùn)動(dòng)控制卡，工控機(jī) PCI卡，以便給伺服驅(qū)動(dòng)器發(fā)送指令。

兩者的工作原理

        變頻器的調(diào)速原理主要受制于異步電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速n、異步電動(dòng)機(jī)的頻率f、電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)差率s、電動(dòng)機(jī)極對(duì)數(shù)p這四個(gè)因素。轉(zhuǎn)速n與頻率f成正比，只要改變頻率f即可改變電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速，當(dāng)頻率f在0-50Hz的范圍內(nèi)變化時(shí)，電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)范圍非常寬。

       變頻調(diào)速就是通過(guò)改變電動(dòng)機(jī)電源頻率實(shí)現(xiàn)速度調(diào)節(jié)的。主要采用交—直—交方式，先把工頻交流電源通過(guò)整流器轉(zhuǎn)換成直流電源，然后再把直流電源轉(zhuǎn)換成頻率、電壓均可控制的交流電源以供給電動(dòng)機(jī)。變頻器的電路一般由整流、中間直流環(huán)節(jié)、逆變和控制4個(gè)部分組成。整流部分為三相橋式不可控整流器，逆變部分為IGBT三相橋式逆變器，且輸出為PWM波形，中間直流環(huán)節(jié)為濾波、直流儲(chǔ)能和緩沖無(wú)功功率。

      伺服系統(tǒng)的工作原理簡(jiǎn)單的說(shuō)就是在開(kāi)環(huán)控制的交直流電機(jī)的基礎(chǔ)上將速度和位置信號(hào)通過(guò)旋轉(zhuǎn)編碼器、旋轉(zhuǎn)變壓器等反饋給驅(qū)動(dòng)器做閉環(huán)負(fù)反饋的PID調(diào)節(jié)控制。再加上驅(qū)動(dòng)器內(nèi)部的電流閉環(huán)，通過(guò)這3個(gè)閉環(huán)調(diào)節(jié)，使電機(jī)的輸出對(duì)設(shè)定值追隨的準(zhǔn)確性和時(shí)間響應(yīng)特性都提高很多。伺服系統(tǒng)是個(gè)動(dòng)態(tài)的隨動(dòng)系統(tǒng)，達(dá)到的穩(wěn)態(tài)平衡也是動(dòng)態(tài)的平衡。

南調(diào)機(jī)電設(shè)備——伺服驅(qū)動(dòng)器調(diào)零方法之一

一般在編碼器從伺服電機(jī)上拆下來(lái)后都需要進(jìn)行調(diào)零，否則上機(jī)運(yùn)行過(guò)程中就會(huì)報(bào)錯(cuò)，飛車等。

像三菱，安川，松下，三洋增量式編碼器的輸出信號(hào)為方波信號(hào)，具備兩相正交方波脈沖輸出信號(hào)A和B，以及零位信號(hào)Z，其對(duì)齊方法如下：

1.給電機(jī)的UV繞組通以小于額定電流的直流電，V入，U出，將電機(jī)軸定向至一個(gè)平衡位置；

2.用示波器觀察編碼器的Z信號(hào)； 因?yàn)槿障等?，安川，松下，三洋等編碼器走的都是不公開(kāi)的協(xié)議，一般需要借助伺服驅(qū)動(dòng)器來(lái)輸出來(lái)，A,B,Z信號(hào)，這些伺服驅(qū)動(dòng)器的說(shuō)明書(shū)上都有詳細(xì)的信號(hào)說(shuō)明。

3.調(diào)整編碼器轉(zhuǎn)軸與電機(jī)軸的相對(duì)位置，調(diào)整的時(shí)候不要撤掉電源，讓電機(jī)軸一直固定在平衡位置。

4.一邊調(diào)整，一邊觀察編碼器Z信號(hào)跳變，直到Z信號(hào)穩(wěn)定在高電平上（在此默認(rèn)Z信號(hào)的常態(tài)為低電平），鎖定編碼器與電機(jī)的相對(duì)位置關(guān)系； 有些朋友喜歡用二極管接在z信號(hào)上，代替示波器，通過(guò)二極的發(fā)光來(lái)判斷Z信號(hào)，因?yàn)殡姍C(jī)每旋轉(zhuǎn)圈，會(huì)發(fā)出一個(gè)Z信號(hào)。

5.來(lái)回扭轉(zhuǎn)電機(jī)軸，撒手后，若電機(jī)軸每次自由回復(fù)到平衡位置時(shí)，Z信號(hào)都能穩(wěn)定在高電平上，則對(duì)齊有效。

南調(diào)機(jī)電設(shè)備——了解伺服驅(qū)動(dòng)器的原理與作用常識(shí)

功率驅(qū)動(dòng)單元首先通過(guò)三相全橋整流電路對(duì)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(guò)整流好的三相電或市電，再通過(guò)三相正弦PWM電壓型逆變器變頻來(lái)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(guò)程可以簡(jiǎn)單的說(shuō)就是AC-DC-AC的過(guò)程。整流單元（AC-DC）主要的拓?fù)潆娐肥侨嗳珮虿豢卣麟娐贰?

南調(diào)機(jī)電設(shè)備——伺服驅(qū)動(dòng)器的作用：

伺服驅(qū)動(dòng)器是驅(qū)動(dòng)伺服電機(jī)使設(shè)備產(chǎn)生動(dòng)力而正常運(yùn)轉(zhuǎn)，它的功能細(xì)分的話有很多種，而隨著品牌的不同功能性也不盡相同。盤點(diǎn)一下大致有以下幾個(gè)方面：

1、再生與動(dòng)態(tài)制動(dòng)功能；

2、快速停機(jī)瞬間掉電保護(hù)功能；

3、系統(tǒng)電壓監(jiān)控，低壓警告功能；

4、分組化參數(shù)設(shè)置、在線切換任意控制模式；

5、參數(shù)管理、監(jiān)控、示波器功等能支持軟件調(diào)試。

6、控制電源交流輸入、可設(shè)置的寬電壓輸入；

目前伺服驅(qū)動(dòng)器應(yīng)用主要還是集中在工業(yè)自動(dòng)化方面，在注塑機(jī)、紡織機(jī)械、包裝機(jī)械、數(shù)控機(jī)床等領(lǐng)域廣泛運(yùn)用。