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。

廣州市南調(diào)機(jī)電設(shè)備有限公司精心研制的全數(shù)字式交流伺服系統(tǒng)擁有完全的自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)，廣泛應(yīng)用于數(shù)控機(jī)床、紡織機(jī)械、包裝機(jī)械、印刷機(jī)械、木工機(jī)械、自動(dòng)化生產(chǎn)線以及電液混合注塑機(jī)等眾多工業(yè)控制領(lǐng)域，有需要了解機(jī)械配件的前來(lái)咨詢！

驅(qū)動(dòng)器控制方式的選擇

1、如果對(duì)電機(jī)的速度、位置都沒(méi)有要求，只要輸出一個(gè)恒轉(zhuǎn)矩，選擇轉(zhuǎn)矩模式。

2、如果對(duì)位置和速度有一定的精度要求，而對(duì)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。

3、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(méi)有實(shí)時(shí)性的要求，采用位置控制方式。

應(yīng)用主要在對(duì)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。

位置模式也支持直接負(fù)載外環(huán)檢測(cè)位置信號(hào)，此時(shí)的電機(jī)軸端的編碼器只檢測(cè)電機(jī)轉(zhuǎn)速，位置信號(hào)就由直接的終負(fù)載端的檢測(cè)裝置來(lái)提供了，這樣的優(yōu)點(diǎn)在于可以減少中間傳動(dòng)過(guò)程中的誤差，增加了整個(gè)系統(tǒng)的定位精度。

南調(diào)機(jī)電設(shè)備——伺服驅(qū)動(dòng)器控制交流永磁伺服電機(jī)

隨著現(xiàn)代電機(jī)技術(shù)、現(xiàn)代電力電子技術(shù)、微電子技術(shù)、永磁材料技術(shù)、交流可調(diào)速技術(shù)及控制技術(shù)等支撐技術(shù)的快速發(fā)展，使得永磁交流伺服技術(shù)有著長(zhǎng)足的發(fā)展。永磁交流伺服系統(tǒng)的性能日漸提高，價(jià)格趨于合理，使得永磁交流伺服系統(tǒng)取代直流伺服系統(tǒng)尤其是在高精度、要求的伺服驅(qū)動(dòng)領(lǐng)域成了現(xiàn)代電伺服驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的一個(gè)發(fā)展趨勢(shì)。

伺服驅(qū)動(dòng)器在控制交流永磁伺服電機(jī)時(shí)，可分別工作在電流（轉(zhuǎn)矩）、速度、位置控制方式下。系統(tǒng)的控制結(jié)構(gòu)框圖如圖4所示由于交流永磁伺服電機(jī)（pmsm）采用的是磁鐵勵(lì)磁，其磁場(chǎng)可以視為是恒定；同時(shí)交流永磁伺服電機(jī)的電機(jī)轉(zhuǎn)速就是同步轉(zhuǎn)速，即其轉(zhuǎn)差為零。這些條件使得交流伺服驅(qū)動(dòng)器在驅(qū)動(dòng)交流永磁伺服電機(jī)時(shí)的數(shù)學(xué)模型的復(fù)雜程度得以大大的降低。從圖4可以看出，系統(tǒng)是基于測(cè)量電機(jī)的兩相電流反饋（ia、ib）和電機(jī)位置。將測(cè)得的相電流（ia、ib）結(jié)合位置信息，經(jīng)坐標(biāo)變化（從a，b，c坐標(biāo)系轉(zhuǎn)換到轉(zhuǎn)子d，q坐標(biāo)系），得到id、iq分量，分別進(jìn)入各自得電流調(diào)節(jié)器。電流調(diào)節(jié)器的輸出經(jīng)過(guò)反向坐標(biāo)變化（從d，q坐標(biāo)系轉(zhuǎn)換到a，b，c坐標(biāo)系），得到三相電壓指令?？刂菩酒ㄟ^(guò)這三相電壓指令，經(jīng)過(guò)反向、后，得到6路pwm波輸出到功率器件，控制電機(jī)運(yùn)行。系統(tǒng)在不同指令輸入方式下，指令和反饋通過(guò)相應(yīng)的控制調(diào)節(jié)器，得到下一級(jí)的參考指令。在電流環(huán)中，d，q軸的轉(zhuǎn)矩電流分量（iq）是速度控制調(diào)節(jié)器的輸出或外部給定。而一般情況下，磁通分量為零（id=0），但是當(dāng)速度大于限定值時(shí)，可以通過(guò)弱磁（id《0），得到更高的速度值。

從a，b，c坐標(biāo)系轉(zhuǎn)換到d，q坐標(biāo)系有克拉克（clarke）和帕克（park）變換來(lái)是實(shí)現(xiàn)；從d，q坐標(biāo)系轉(zhuǎn)換到a，b，c坐標(biāo)系是有克拉克和帕克的逆變換來(lái)是實(shí)現(xiàn)的。