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伺服驱动器的原理与作用常识

伺服驱动器的原理与作用常识

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【摘要】:伺服驱动器的原理与作用常识



伺服驱动是现代传动技术的高端产品,广泛应用于工业机器人和数控加工中心等自动化设备。特别是用于控制交流永磁同步电机的伺服驱动器已经成为国内外的研究热点。目前,基于矢量控制的电

伺服驱动器的原理与作用常识

【概要描述】伺服驱动器的原理与作用常识



伺服驱动是现代传动技术的高端产品,广泛应用于工业机器人和数控加工中心等自动化设备。特别是用于控制交流永磁同步电机的伺服驱动器已经成为国内外的研究热点。目前,基于矢量控制的电

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伺服驱动器的原理与作用常识

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伺服驱动是现代传动技术的产品,广泛应用于工业机器人和数控加工中心等自动化设备。特别是用于控制交流永磁同步电机的伺服驱动器已经成为国内外的研究热点。目前,基于矢量控制的电流、速度和位置3闭环控制算法被广泛应用于交流伺服驱动器的设计中。该算法的速度闭环设计是否合理,对整个伺服控制系统特别是速度控制的性能起着关键的作用。

 

伺服驱动器又称“伺服控制器”或“伺服放大器”,是一种用于控制伺服电机的控制器。它的功能类似于逆变器作用于普通的交流电机。它属于伺服系统的一部分,主要应用于高精度定位系统。伺服电机一般通过位置、速度和转矩三种方式来控制,实现传动系统的高精度定位。是目前传动技术的产品。

 

在伺服驱动的速度回路中,电机转子的实时测速精度对提高速度控制的动静态特性至关重要。为了在测量精度和系统成本之间找到平衡,一般采用增量式光电编码器作为速度传感器,对应的速度测量方法为M/T速度测量法。虽然M/T测速法具有一定的测量精度和较宽的测量范围,但该方法也有其固有的缺陷,包括:1)测速期间至少要检测到一个完整的码盘脉冲,限制了最小可测速度;2)用于测速的两种控制系统的定时器开关难以保持严格的同步,在速度变化较大的测量场合无法保证测速的精度。因此,采用传统的速度环设计难以提高伺服驱动器的速度跟踪和控制性能。

 

伺服驱动器原理:目前主流的伺服驱动器采用数字信号处理器(DSP)作为控制核心,可以实现更复杂的控制算法,实现数字化、网络化和智能化。功率器件一般采用智能功率模块(IPM)作为驱动电路的核心设计,IPM内部集成了驱动电路,同时具有过压、过流、过热、欠压等故障检测和保护电路,在主电路中还添加了软启动电路,以减少启动过程对驱动器的影响。

 

电力驱动单元首先通过三相全桥整流电路对输入的三相或市电进行整流,获得相应的直流电流。三相永磁同步交流伺服电机由三相正弦PWM电压逆变器驱动。动力驱动单元的整个过程可以简单地说就是AC-DC-AC的过程。整流单元(交直流)的主要拓扑电路为三相全桥无控整流电路。


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