伺服驅(qū)動器的工作原理及其控制方式
發(fā)布者: admin 時間:2024/6/18 9:35:19
伺服驅(qū)動器的工作原理主要涉及到對伺服電機的精確控制,通過位置、速度和力矩三種方式實現(xiàn)對伺服電機的控制,從而實現(xiàn)對高精度傳動系統(tǒng)定位。
伺服驅(qū)動器是伺服系統(tǒng)的一部分,其作用類似于變頻器作用于普通交流馬達,用于控制伺服電機。
伺服電機的工作理基于脈沖定位,即伺服電機接收到一個脈沖就會旋轉(zhuǎn)一個對應(yīng)的角度,從而實現(xiàn)位移。
伺服電機內(nèi)部轉(zhuǎn)子是永磁鐵,驅(qū)動器控制的UVW三相電形成電磁場,轉(zhuǎn)子在此磁場作用下轉(zhuǎn)動,同時電機自帶的編碼器反饋信號給驅(qū)動器,驅(qū)動器根據(jù)反饋值與目標(biāo)值進行比較,調(diào)整轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動的角度。伺服電機的精度決定于編碼器的精度。
伺服驅(qū)動器的控制方式主要包括轉(zhuǎn)矩控制、速度控制和位置控制。
轉(zhuǎn)矩控制通過外部模擬量的輸入或直接的地址賦值來設(shè)定電機軸對外輸出轉(zhuǎn)矩的大小,主要應(yīng)用于需要嚴格控制轉(zhuǎn)矩的場合。
速度控制通過模擬量的輸入或脈沖的頻率對轉(zhuǎn)動的速度進行控制。
位置控制是伺服中最常見的控制方式,通過外部輸入的脈沖的頻率來確定轉(zhuǎn)動速度的大小,通過脈沖的個數(shù)來確定轉(zhuǎn)動的角度,因此一般應(yīng)用于定位裝置。
伺服電機的三環(huán)控制方式包括電流環(huán)、速度環(huán)和位置環(huán)。
電流環(huán)完全在伺服驅(qū)動器內(nèi)部進行,通過霍爾裝置檢測驅(qū)動器給電機的各相輸出電流,進行PID調(diào)節(jié)以控制電機轉(zhuǎn)矩。
速度環(huán)通過檢測伺服電機編碼器的信號進行負反饋PID調(diào)節(jié),包含速度環(huán)和電流環(huán)的控制,
位置環(huán)是最外環(huán),可以在驅(qū)動器和伺服電機編碼器間構(gòu)建或在外部控制器和電機編碼器或最終負載間構(gòu)建,根據(jù)實際情況而定。