變頻調(diào)速就是通過改變電動機電源頻率實現(xiàn)速度調(diào)節(jié)的。主要采用交一直一交方式,先把工頻交流電源通過整流器轉換成直流電源,然后再把直流電源轉換成頻率、電壓均可控制的交流電源以供給電動機。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個部分組成。整流部分為三相橋式不可控整流器,無線報警控制器,逆變部分為IGBT三相橋式逆變器,無線報警控制器,且輸出為PWM波形,中間直流環(huán)節(jié)為濾波、直流儲能和緩沖無功功率。伺服系統(tǒng)的工作原理簡單的說就是在開環(huán)控制的交直流電機的基礎上將速度和位置信號通過旋轉編碼器、旋轉變壓器等反饋給驅(qū)動器做閉環(huán)負反饋的PID調(diào)節(jié)控制。再加上驅(qū)動器內(nèi)部的電流閉環(huán),通過這3個閉環(huán)調(diào)節(jié),使電機的輸出對設定值追隨的準確性和時間響應特性都提高很多。伺服系統(tǒng)是個動態(tài)的隨動系統(tǒng),達到的穩(wěn)態(tài)平衡也是動態(tài)的平衡,無線報警控制器。位置模式也支持直接負載外環(huán)檢測位置信號,此時的電機軸端的編碼器只檢測電機轉速。無線報警控制器
目前,主流的伺服驅(qū)動器均采用數(shù)字信號處理器(DSP)作為控制重心,可以實現(xiàn)比較復雜的控制算法,實現(xiàn)數(shù)字化、網(wǎng)絡化和智能化。功率器件普遍采用以智能功率模塊(IPM)為重心設計的驅(qū)動電路,IPM內(nèi)部集成了驅(qū)動電路,同時具有過電壓、過電流、過熱、欠壓等故障檢測保護電路,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行整流,得到相應的直流電。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*交流伺服電機。功率驅(qū)動單元的整個過程可以簡單的說就是AC-DC-AC的過程。整流單元(AC-DC)主要的拓撲電路是三相全橋不控整流電路。 步進電機伺服驅(qū)動器伺服系統(tǒng)的比較大特色:透過回饋信號的控制方式〔可做指令值與目標值的比較,因而大幅減少誤差狀況〕。
伺服電機在有脈沖輸出時不運轉,如何處理?①監(jiān)視控制器的脈沖輸出當前值以及脈沖輸出燈是否閃爍,確認指令脈沖已經(jīng)執(zhí)行并已經(jīng)正常輸出脈沖;②檢查控制器到驅(qū)動器的控制電纜,動力電纜,編碼器電纜是否配線錯誤,破損或者接觸不良;③檢查帶制動器的伺服電機其制動器是否已經(jīng)打開;④監(jiān)視伺服驅(qū)動器的面板確認脈沖指令是否輸入;⑤Run運行指令正常;⑥控制模式務必選擇位置控制模式;⑦伺服驅(qū)動器設置的輸入脈沖類型和指令脈沖的設置是否一致;⑧確保正轉側驅(qū)動禁止,反轉側驅(qū)動禁止信號以及偏差計數(shù)器復位信號沒有被輸入,脫開負載并且空載運行正常,檢查機械系統(tǒng)。
脈沖偏差量寄存在脈沖偏差計數(shù)器中,脈沖偏差計數(shù)器為零,那表示給定速度指令為零速,伺服電機立即停止,這種特性不應用于伺服電機原點回歸。位置控制器的輸入量為脈沖偏差量,輸出量轉換為速度給定量,因此在進行位置控制器,當前位置不等于設置位置時,就產(chǎn)生位置偏差量,進行電機轉速的調(diào)節(jié),當設置位置和當前位置一致時,電機轉速為零,即停止。脈沖偏差量由兩種因素產(chǎn)生,一是上位機發(fā)出指令脈沖給驅(qū)動器,編碼器反饋脈沖存在延時滯后,產(chǎn)生脈沖偏差量,另一部分是由于處于產(chǎn)生好的,當電機因負載變化,電機轉軸產(chǎn)生相對位移,造成位置偏差量,這些都由編碼器檢測出來,反饋給驅(qū)動器。伺服驅(qū)動器在控制信號的作用下驅(qū)動執(zhí)行電機,因此驅(qū)動器是否能正常工作直接影響設備的整體性能。
直線電機的驅(qū)動器前沿技術與發(fā)展趨勢
有關驅(qū)動器發(fā)展趨勢,我覺得需要從頭說起。無論是伺服電機,還是直線電機,本質(zhì)上是能量轉化。過去旋轉電機是轉化為機械能的方式需要有驅(qū)動器驅(qū)動電機,為了達到控制的目的,需要通過機械傳動的方式傳動它,所以就需要要皮帶、齒輪、齒條等。直線電機也是一個道理,本質(zhì)上還是電能轉化為機械能,只是說沒有這些結構,它的結構不太一樣。
我們認為每一種傳動方式有其特點。這些特點有一些可能是優(yōu)點,有一些可能是缺點。無論是優(yōu)點,還是缺點是相對的,所以機械傳動的問題點,我更愿意把它叫做特點。由于結構特點,會給用戶帶來一些成本或者不方便的地方,包括可靠性,包括摩擦,包括需要維護,還有一些精度的問題。精度的問題,因為可能部件很多,所以會有傳導誤差,所以需要增加一些補償功能。 驅(qū)動器,一般指電機驅(qū)動器,輸入交流電,輸出電機所需的電壓和電流波形,驅(qū)動電機轉動,因此叫驅(qū)動器;無線報警控制器
伺服驅(qū)動器常用于控制伺服電機,在需要高精度的定位系統(tǒng)中,伺服驅(qū)動器是伺服系統(tǒng)中很重要的一部分。無線報警控制器
一般伺服都有三種控制方式:位置控制方式、轉矩控制方式、速度控制方式。
1、位置控制:位置控制模式一般是通過外部輸入的脈沖的頻率來確定轉動速度的大小,通過脈沖的個數(shù)來確定轉動的角度,也有些伺服可以通過通訊方式直接對速度和位移進行賦值,由于位置模式可以對速度和位置都有很嚴格的控制,所以一般應用于定位裝置。
2、轉矩控制:轉矩控制方式是通過外部模擬量的輸入或直接的地址的賦值來設定電機軸對外的輸出轉矩的大小,可以通過即時的改變模擬量的設定來改變設定的力矩大小,也可通過通訊方式改變對應的地址的數(shù)值來實現(xiàn)。應用主要在對材質(zhì)的手里有嚴格要求的纏繞和放卷的裝置中,
3、速度模式:通過模擬量的輸入或脈沖的頻率都可以進行轉動速度的控制,在有上位控制裝置的外環(huán)PID控制時速度模式也可以進行定位,但必須把電機的位置信號或直接負載的位置信號給上位反饋以做運算用。位置模式也支持直接負載外環(huán)檢測位置信號,此時的電機軸端的編碼器只檢測電機轉速,位置信號就由直接的終負載端的檢測裝置來提供了,這樣的優(yōu)點在于可以減少中間傳動過程中的誤差,增加了整個系統(tǒng)的定位精度。 無線報警控制器
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