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?;疽笏欧M(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(guò)渡過(guò)程時(shí)間,減小輪廓過(guò)渡誤差。5、低速大轉(zhuǎn)矩,過(guò)載能力強(qiáng)一般來(lái)說(shuō),伺服驅(qū)動(dòng)器具有數(shù)分鐘甚至半小時(shí)內(nèi),在短時(shí)間內(nèi)可以過(guò)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、從比較低速到比較高速電機(jī)都能平穩(wěn)運(yùn)轉(zhuǎn),轉(zhuǎn)矩波動(dòng)要小,尤其在低速如,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。科泰機(jī)電憑著良好的信用、優(yōu)良的服務(wù)與多家企業(yè)建立了長(zhǎng)期的合作關(guān)系。青島三菱伺服驅(qū)動(dòng)器修理
直流無(wú)刷伺服電機(jī)的控制器雖然在市場(chǎng)上已存在多時(shí),但市場(chǎng)上的同類產(chǎn)品在性能、價(jià)格、穩(wěn)定性等方面往往都難以滿足用戶的需求。特別是當(dāng)今技術(shù)開(kāi)放式的市場(chǎng)環(huán)境,不同廠商所生產(chǎn)的直流無(wú)刷伺服電機(jī)的控制模塊大多是大同小異,在技術(shù)上幾乎沒(méi)有什么創(chuàng)新與變革。對(duì)于一些傳統(tǒng)工業(yè),它們雖然對(duì)直流無(wú)刷伺服電機(jī)控制模塊的設(shè)計(jì)上沒(méi)有什么特殊的要求,但是,隨著現(xiàn)代電子技術(shù)的飛速發(fā)展,特別是電子產(chǎn)品集成化、模塊化的設(shè)計(jì)思想的迅速崛起,人們對(duì)電子產(chǎn)品的技術(shù)性能指標(biāo)的要求也越來(lái)越高。由于直流無(wú)刷伺服電機(jī)是一種無(wú)換向器的直流電機(jī),可以有效地克服有刷直流電機(jī)由于換向火花所引起的轉(zhuǎn)矩波動(dòng)與電磁干擾等問(wèn)題,而且還不失有刷直流電機(jī)易于控制的特點(diǎn)。所以隨著直流無(wú)刷伺服電機(jī)在相關(guān)工業(yè)中的推廣使用,人們對(duì)其控制性能要求也不斷提高。因此,研制高性能的直流無(wú)刷伺服電機(jī)的控制系統(tǒng)成為一項(xiàng)普遍關(guān)注的課題。直流無(wú)刷伺服電機(jī)的控制經(jīng)歷了從模擬控制電路到以單片機(jī)為的數(shù)字控制電路的發(fā)展過(guò)程,但都存在內(nèi)在的缺陷。前者由于采用模擬器件容易老化而且對(duì)溫度變化敏感;后者雖然克服模擬器件的內(nèi)在缺陷,但運(yùn)算速度慢,難以實(shí)現(xiàn)現(xiàn)代工業(yè)對(duì)電機(jī)實(shí)時(shí)控制的要求。濟(jì)南東元伺服驅(qū)動(dòng)器維修費(fèi)用科泰機(jī)電與合作伙伴一道共同努力,實(shí)現(xiàn)互利互贏。
由直流伺服電機(jī)的轉(zhuǎn)速公式可知,直流伺服電機(jī)的基本調(diào)速方式有三種,即調(diào)節(jié)電阻R、調(diào)節(jié)電樞電壓U和調(diào)節(jié)磁通Ф的值。但電樞電阻調(diào)速不經(jīng)濟(jì),而且調(diào)速范圍有限,很少采用。(1)在調(diào)節(jié)電樞電壓時(shí),若保持電樞電流I不變電流,則磁場(chǎng)磁通Ф保持不變,由可知,電機(jī)電磁轉(zhuǎn)矩T保持不變,為恒定值,因此把調(diào)壓調(diào)速也稱為恒轉(zhuǎn)矩調(diào)速。(2)調(diào)磁調(diào)速時(shí),通常保持電樞電壓U為額定電壓,由于勵(lì)磁回路的電流不能超過(guò)額定值,因此勵(lì)磁電流總是向減小的趨勢(shì)調(diào)整,使磁通下降,稱為弱磁調(diào)速,此時(shí)轉(zhuǎn)矩T也下降,則轉(zhuǎn)速上升。調(diào)速過(guò)程中,電樞電壓U不變,若保持電樞電流I也不變,則輸出功率維持不變,故調(diào)磁調(diào)速又稱為恒功率調(diào)速。圖是直流伺服電機(jī)在調(diào)節(jié)電樞電壓和調(diào)節(jié)磁通調(diào)速方式的機(jī)械特性曲線。在圖中nN為額定轉(zhuǎn)矩TN時(shí)的額定轉(zhuǎn)速,ΔnN為額定轉(zhuǎn)速差。由圖可知:當(dāng)調(diào)節(jié)電樞電壓時(shí),直流電機(jī)的機(jī)械特性為一組平行線,即機(jī)械特性曲線的斜率不變,而只改變電機(jī)的理想轉(zhuǎn)速,保持了原有較硬的機(jī)械特性,所以數(shù)控機(jī)床伺服進(jìn)給系統(tǒng)的調(diào)速采用調(diào)節(jié)電樞電壓調(diào)速方式。而永磁式直流伺服電機(jī)的機(jī)械特性,正好滿足于這一調(diào)速要求,因此,數(shù)控機(jī)床的進(jìn)給系統(tǒng)常采用永磁式直流電機(jī)。
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)。伺服驅(qū)動(dòng)器需要什么樣的脈沖?正反脈沖控制(CW+CCW);脈沖加方向控制(pulse+direction);AB相輸入(相位差控制,常見(jiàn)于手輪控制)。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。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)。中斷服務(wù)程序主要包括四M定時(shí)中斷程序光電編碼器零脈沖捕獲中斷程序、功率驅(qū)動(dòng)保護(hù)中斷程序、通信中斷程序。伺服電動(dòng)機(jī)的其他問(wèn)題處理技巧(1)電動(dòng)機(jī)竄動(dòng):在進(jìn)給時(shí)出現(xiàn)竄動(dòng)現(xiàn)象,測(cè)速信號(hào)不穩(wěn)定,如編碼器有裂紋;接線端子接觸不良,如螺釘松動(dòng)等;當(dāng)竄動(dòng)發(fā)生在由正方向運(yùn)動(dòng)與反方向運(yùn)動(dòng)的換向瞬間時(shí),一般是由于進(jìn)給傳動(dòng)鏈的反向問(wèn)隙或伺服驅(qū)動(dòng)增益過(guò)大所致;(2)電動(dòng)機(jī)爬行:大多發(fā)生在起動(dòng)加速段或低速進(jìn)給時(shí),一般是由于進(jìn)給傳動(dòng)鏈的潤(rùn)滑狀態(tài)不良,伺服系統(tǒng)增益低及外加負(fù)載過(guò)大等因素所致。尤其要注意的是??铺C(jī)電廠家直接供貨,沒(méi)有中間商,價(jià)格更便宜。
2)用于測(cè)速的2個(gè)控制系統(tǒng)定時(shí)器開(kāi)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(wú)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。工作原理目前主流的伺服驅(qū)動(dòng)器均采用數(shù)字信號(hào)處理器(DSP)作為控制,可以實(shí)現(xiàn)比較復(fù)雜的控制算法,實(shí)現(xiàn)數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化和智能化。功率器件普遍采用以智能功率模塊(IPM)為設(shè)計(jì)的驅(qū)動(dòng)電路,IPM內(nèi)部集成了驅(qū)動(dòng)電路,同時(shí)具有過(guò)電壓、過(guò)電流、過(guò)熱、欠壓等故障檢測(cè)保護(hù)電路,在主回路中還加入軟啟動(dòng)電路,以減小啟動(dòng)過(guò)程對(duì)驅(qū)動(dòng)器的沖擊。功率驅(qū)動(dòng)單元首先通過(guò)三相全橋整流電路對(duì)輸入的三相電或者市電進(jìn)行整流,得到相應(yīng)的直流電。經(jīng)過(guò)整流好的三相電或市電,再通過(guò)三相正弦PWM電壓型逆變器變頻來(lái)驅(qū)動(dòng)三相永磁式同步交流伺服電機(jī)。功率驅(qū)動(dòng)單元的整個(gè)過(guò)程可以簡(jiǎn)單的說(shuō)就是AC-DC-AC的過(guò)程。整流單元(AC-DC)主要的拓?fù)潆娐肥侨嗳珮虿豢卣麟娐?。隨著伺服系統(tǒng)的大規(guī)模應(yīng)用,伺服驅(qū)動(dòng)器使用、伺服驅(qū)動(dòng)器調(diào)試、伺服驅(qū)動(dòng)器維修都是伺服驅(qū)動(dòng)器在當(dāng)今比較重要的技術(shù)課題,越來(lái)越多工控技術(shù)服務(wù)商對(duì)伺服驅(qū)動(dòng)器進(jìn)行了技術(shù)深層次研究。伺服驅(qū)動(dòng)器是現(xiàn)代運(yùn)動(dòng)控制的重要組成部分??铺C(jī)電擁有多年積累的客戶好口碑。青島三菱伺服驅(qū)動(dòng)器修理
科泰機(jī)電以完善的品質(zhì)流程控制和質(zhì)量檢測(cè)體系,通過(guò)世界各地多質(zhì)量體系認(rèn)證。青島三菱伺服驅(qū)動(dòng)器修理
環(huán)狀磁通)從而在圖1所示的由電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)軸、軸承、端蓋和電動(dòng)機(jī)定子機(jī)座組成的導(dǎo)電性回路中產(chǎn)生交流感應(yīng)電壓,當(dāng)此感應(yīng)電壓破壞了軸承潤(rùn)滑劑的絕緣能力后,電流就會(huì)流過(guò)包括電動(dòng)機(jī)前后軸承在內(nèi)的這個(gè)回路。2、高頻軸電流高頻軸電流產(chǎn)生的原因:工頻三相正弦電源電壓是平衡對(duì)稱的,因此,其中性點(diǎn)電壓為零,可是變頻器的輸出電壓是通過(guò)PWM脈寬調(diào)制產(chǎn)生的,既通過(guò)逆變器將直流電壓轉(zhuǎn)變成三相正弦交流電壓(原理見(jiàn)下圖)雖然其基頻分量是對(duì)稱平衡的,但由于在逆變單元中二極管的開(kāi)斷不可能同步,故可產(chǎn)生不對(duì)稱的高次諧波,導(dǎo)致零序電壓分量增大,即中性點(diǎn)電壓不為零。標(biāo)準(zhǔn)中將此零序電壓定義為共模電壓,此電壓可以在負(fù)載電動(dòng)機(jī)繞組中的中性點(diǎn)處測(cè)得,其頻率與逆變單元中二極管的開(kāi)斷頻率相同,其幅值與直流母線電壓成正比。標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定由共模電壓產(chǎn)生的軸電流叫高頻軸電流。高頻軸電流的種類:1、在共模電壓作用下,由沿定子軛循環(huán)的高頻磁通產(chǎn)生高頻感應(yīng)電壓,當(dāng)此感應(yīng)電壓高到夠破壞軸承潤(rùn)滑劑的絕緣時(shí),所產(chǎn)生的沿軸承、軸和定子機(jī)座連成的回路中流動(dòng)的循環(huán)電流。2、在共模電壓作用下,在電動(dòng)機(jī)機(jī)座和變頻器機(jī)架之間會(huì)出現(xiàn)超過(guò)100V的電壓降。青島三菱伺服驅(qū)動(dòng)器修理
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