伺服驅(qū)動(dòng)器維修

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(guó)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(duì)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  。

        在伺服驅(qū)動(dòng)器速度閉環(huán)中，電機(jī)轉(zhuǎn)子實(shí)時(shí)速度測(cè)量精度對(duì)于改善速度環(huán)的轉(zhuǎn)速控制動(dòng)靜態(tài)特性至關(guān)重要。為尋求測(cè)量精度與系統(tǒng)成本的平衡，一般采用增量式光電編碼器作為測(cè)速傳感器，與其對(duì)應(yīng)的常用測(cè)速方法為M/T測(cè)速法。M/T測(cè)速法雖然具有一定的測(cè)量精度和較寬的測(cè)量范圍，但這種方法有其固有的缺陷，主要包括：

1）測(cè)速周期內(nèi)必須檢測(cè)到至少一個(gè)完整的碼盤脈沖，限制了可測(cè)轉(zhuǎn)速；

2）用于測(cè)速的2個(gè)控制系統(tǒng)定時(shí)器開關(guān)難以嚴(yán)格保持同步，在速度變化較大的測(cè)量場(chǎng)合中無法保證測(cè)速精度。因此應(yīng)用該測(cè)速法的傳統(tǒng)速度環(huán)設(shè)計(jì)方案難以提高伺服驅(qū)動(dòng)器速度跟隨與控制性能

西門子伺服驅(qū)動(dòng)板報(bào)Intermediate Circuit Voltage Error故障故障 ：用戶一臺(tái)西門子伺服驅(qū)動(dòng)器報(bào)Intermediate Circuit Voltage Error(中間電路電壓錯(cuò)誤)，經(jīng)調(diào)換試機(jī)，確定故障在驅(qū)動(dòng)板，驅(qū)動(dòng)板如圖6.23所示。圖6.23　西門子伺服驅(qū)動(dòng)器板檢修 ：萬用表粗略檢測(cè)整流橋、電阻、二極管、大電容基本正常;使用在線測(cè)試儀檢測(cè)控制部分各小電解電容， VI 曲線正常?？刂瓢迳嫌兴膫€(gè)棕色高頻變壓器，這是西門子典型的驅(qū)動(dòng)光耦開關(guān)電源供電變壓器，原理是這樣的：前級(jí)由15VDC輸入電壓經(jīng)振蕩開關(guān)電路產(chǎn)生高頻方波脈沖加至各高頻變壓器的初級(jí)線圈，在各變壓器次級(jí)線圈感應(yīng)出的高頻電壓經(jīng)整流、濾波后得到各驅(qū)動(dòng)光耦所需的電源。將維修D(zhuǎn)C可調(diào)電源調(diào)整至15V，加入電路板相應(yīng)端子，測(cè)變壓器次級(jí)線圈輸出端的濾波電容兩端電壓， 20V及-12V正常，示波器測(cè)量直流無紋波，濾波良好。

通過調(diào)換驅(qū)動(dòng)器的可拆卸部件，故障定位在一塊驅(qū)動(dòng)板上，如圖6.25所示。此板除了6個(gè)驅(qū)動(dòng)光耦芯片PC923之外，還有幾個(gè)高速光耦，標(biāo)記為611，其型號(hào)為HCPL-0611，另有兩個(gè)SANYO定制的芯片SD1008，網(wǎng)上也查不到資料，不知是做什么用途，此外板上再無其他數(shù)字芯片。如果是驅(qū)動(dòng)光耦PC923壞了，驅(qū)動(dòng)器應(yīng)該流過載之類的故障，而不會(huì)報(bào)邏輯錯(cuò)誤，因此排除驅(qū)動(dòng)光耦損壞的可能性。故障可能性集中在芯片SD1008和兩個(gè)HCPL-0611相連接的系統(tǒng)里，板上包含兩組完全對(duì)稱的系統(tǒng)。我們循著板上線路檢查，分析發(fā)現(xiàn)SD1008是用于UVW三相其中兩相的電流測(cè)量的，電流通過串聯(lián)在回路中的MΩ級(jí)大功率電阻，產(chǎn)生一個(gè)跟電流成正比的電壓降，此電壓送往芯片SD1008處理，當(dāng)程序需要檢測(cè)電流時(shí)，CPU板會(huì)發(fā)送串行數(shù)據(jù)指令經(jīng)光耦PC14和PC16隔離傳送給SD1008，SD1008將檢測(cè)到的電壓數(shù)據(jù)以串行的方式經(jīng)光耦PC13和PC15返回CPU板，因而CPU就知道電流的大小了。