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伺服驅(qū)動(dòng)器的要求
點(diǎn)擊次數(shù)：2444 發(fā)布時(shí)間：2017-9-14
伺服驅(qū)動(dòng)器的要求
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(dòng)剛性和高的速度穩(wěn)定性
4. 快速響應(yīng)，無(wú)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(hào)的響應(yīng)要快，因?yàn)閿?shù)控系統(tǒng)在啟動(dòng)、制動(dòng)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(lái)說，伺服驅(qū)動(dòng)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(dòng)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(dòng)等環(huán)境適應(yīng)能力和很強(qiáng)的抗干擾的能力。
對(duì)電機(jī)的要求
1、從zui低速到zui高速電機(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(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)。
伺服驅(qū)動(dòng)器控制電路結(jié)構(gòu)
DSP是整個(gè)系統(tǒng)的核心，主要完成實(shí)時(shí)性要求較高的任務(wù)，如矢量控制、電流環(huán)、速度環(huán)、位置環(huán)控制以及PWM信號(hào)發(fā)生、各種故障保護(hù)處理等。
MCU完成實(shí)時(shí)性要求比較低的管理任務(wù)，如參數(shù)設(shè)定、按鍵處理、狀態(tài)顯示、串行通訊等。
FPGA實(shí)現(xiàn)DSP與 MCU之間的數(shù)據(jù)交換、外部I/O信號(hào)處理、內(nèi)部I/O信號(hào)處理、位置脈沖指令處理、第二編碼器計(jì)數(shù)等。
功率電路采用模塊式設(shè)計(jì)，三相全橋整流部分和交-直-交電壓源型逆變器通過公共直流母線連接。三相全橋整流部分由電源模塊來(lái)實(shí)現(xiàn)，為避免上電時(shí)出現(xiàn)過大的瞬時(shí)電流以及電機(jī)制動(dòng)時(shí)產(chǎn)生很高的泵升電壓，設(shè)有軟啟動(dòng)電路和能耗泄放電路。逆變器采用智能功率模塊來(lái)實(shí)現(xiàn)。
伺服驅(qū)動(dòng)器的接線
1. 主回路接線：
1）.R、S、T電源線的連接；
2）伺服驅(qū)動(dòng)器U、V、W與伺服電動(dòng)機(jī)電源線U、V、W之間的接線；
2. 控制電源類接線：
1）. r 、t控制電源接線；
2）I/O口控制電源接線；
3. I/O接口與反饋檢測(cè)類接線：
伺服驅(qū)動(dòng)器有關(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(huì)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(hào)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(huì)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(dòng)系統(tǒng)型號(hào)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)。
④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(dòng)系統(tǒng)型號(hào)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。
②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(huì)引起振蕩。
③數(shù)值越小，截止頻率越高，速度反饋?lái)憫?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。
zui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
①設(shè)定位置控制方式下定位完成脈沖范圍。
②本參數(shù)提供了位置控制方式下驅(qū)動(dòng)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(dòng)器認(rèn)為定位已完成，到位開關(guān)信號(hào)為 ON，否則為OFF。
③在位置控制方式時(shí)，輸出位置定位完成信號(hào)，加減速時(shí)間常數(shù)
①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。
②加減速特性是線性的到達(dá)速度范圍
①設(shè)置到達(dá)速度
②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(hào)為ON，否則為 OFF。
③在位置控制方式下，不用此參數(shù)。
④與旋轉(zhuǎn)方向無(wú)關(guān)。