伺服驱动器维修
伺服驱动器是现代运动控制的重要组成部分,被广泛应用于工业机器人及数控加工中心等自动化设备中。尤其是应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研究热点。当前交流伺服驱动器设计中普遍采用基于矢量控制的电流、速度、位置3闭环控制算法。该算法中速度闭环设计合理与否,对于整个伺服控制系统,特别是速度控制性能的发挥起到关键作用 。
在伺服驱动器速度闭环中,电
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伺服驱动器维修
伺服驱动器是现代运动控制的重要组成部分,被广泛应用于工业机器人及数控加工中心等自动化设备中。尤其是应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研究热点。当前交流伺服驱动器设计中普遍采用基于矢量控制的电流、速度、位置3闭环控制算法。该算法中速度闭环设计合理与否,对于整个伺服控制系统,特别是速度控制性能的发挥起到关键作用 。
在伺服驱动器速度闭环中,电机转子实时速度测量精度对于改善速度环的转速控制动静态特性至关重要。为寻求测量精度与系统成本的平衡,一般采用增量式光电编码器作为测速传感器,与其对应的常用测速方法为M/T测速法。M/T测速法虽然具有一定的测量精度和较宽的测量范围,但这种方法有其固有的缺陷,主要包括:
1)测速周期内必须检测到至少一个完整的码盘脉冲,限制了可测转速;
2)用于测速的2个控制系统定时器开关难以严格保持同步,在速度变化较大的测量场合中无法保证测速精度。因此应用该测速法的传统速度环设计方案难以提高伺服驱动器速度跟随与控制性能
交流伺服电动机的定子绕组和单相异步电动机相似,它的定子上装有两个在空间相差90°电角度的绕组,即励磁绕组和控制绕组。运行时励磁绕组始终加上一定的交流励磁电压,控制绕组上则加大小或相位随信号变化的控制电压。
转子的结构形式有笼型转子和空心杯型转子两种。笼型转子的结构与一般笼型异步电动机的转子相同,但转子做的细长,转子导体用高电阻率的材料作成。其目的是为了减小转子的转动惯量,增加启动转矩对输入信号的反应和克服自转现象。
空心杯形转子交流伺服电动机的定子分为外定子和内定子两部分。外定子的结构与笼型交流伺服电动机的定子相同,铁心槽内放有两相绕组。空心杯形转子由导电的非磁性材料(如铝)做成薄壁筒形,放在内、外定子之间。杯子底部固定于转轴上,杯臂薄而轻,厚度一般在0.2-0.8mm,因而转动惯量小,动作快且灵敏。
伺服电机的应用领域很多,如数控机床、印刷设备、包装设备、纺织设备、激光加工设备、机器人、自动化生产线等对工艺精度、加工效率和工作可靠性等要求相对较高的设备,都会用到伺服电机。伺服电动机又称执行电动机,在自动控制系统中,用作执行元件,将所收到的电信号转换成电动机轴上的角位移或角速度输出。伺服电动机包括直流和交流两类,其主要特点是,当信号电压为零时无自转现象,转速随着转矩的增加而匀速下降。交流伺服电动机广泛用于自动控制系统中,比较常用的的交流伺服电动机是小型或微型的两相异步鼠笼式转子电机,在电机的定子上装有两个空间上相差90度电角度的绕组,一个绕组为励磁绕组,该绕组一般接在电压恒定的电网上;另一个绕组为控制绕组,该绕组接控制电压,控制电压与励磁电压为同频率。伺服电动机的定子绕组与单相电机的工作绕组与起动绕组有些相似,主要的区别在于伺服电机的控制电压是一个变化值。当控制电压为零时,电机气隙中只有一个脉振磁场,没有起动转矩,因而电机的转子处于静止状态;当控制电压大于零时,则在电机气隙中产生一个椭圆形的旋转磁场,因而电机就因为起动转矩的作用而进行旋转。
在我们开发的数控铣床中使用的松下交流伺服工作在模拟控制方式下,位置信号由驱动器的脉冲输出反馈到计算机处理,在装机后调试时,发出运动指令,电机就飞车,什么原因这种现象是由于驱动器脉冲输出反馈到计算机的A/B正交信号相序错误、形成正反馈而造成,可以采用以下方法处理:A.修改采样程序或算法;B.将驱动器脉冲输出信号的A+和A-(或者B+和B-)对调,以改变相序;C.修改驱动器参数No45,改变其脉冲输出信号的相序。
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