AC伺服原理

構(gòu)成伺服機構(gòu)的元件叫伺服元件。由驅(qū)動放大器（AC放大器）， 驅(qū)動電機（AC伺服驅(qū)動電機）和檢測器組成。

伺服放大器主回路

a 整流回路：

將交流轉(zhuǎn)變成直流，可分為單相和三相整流橋。

平滑電容：對整流電源進行平滑，減少其脈動成分。

c再生制動：

所謂再生制動就是指馬達的實際轉(zhuǎn)速高于指令速度時，產(chǎn)生能量回饋的現(xiàn)象。

再生制動回路就是用來消耗這些回饋能源的裝置。

按照再生制動回路的種類，可以分為：

（1）小容量（0.4kw以下）　　　　　　　　電容再生方式

（2) 中容量（0.4kw至11kw）　　　　　　　電阻再生制動方式

其中又可分為：內(nèi)置電阻方式

外接電阻方式

外接制動單元方式

（3）大容量（11kw以上）　　　　　　　　電源再生方式

d 逆變回路：

生成適合馬達轉(zhuǎn)速的頻率、適合負載轉(zhuǎn)矩大小的電流，驅(qū)動馬達。

逆變模塊采用IGBT開關(guān)元件。

e 動態(tài)制動器：

具有在基極斷路時，在伺服馬達端子間加上適當(dāng)?shù)碾娮杵鬟M行短路消耗旋轉(zhuǎn)能，使之迅速停轉(zhuǎn)的功能。

伺服電機

轉(zhuǎn)矩特性

編碼器種類和結(jié)構(gòu)

伺服控制回路

位置控制處理流程

假設(shè)脈沖指令為1個脈沖，輸入時動作為：

①偏差計數(shù)器成為+1

②轉(zhuǎn)變?yōu)?font face="Calibri">1個脈沖對應(yīng)的電壓進入放大器

③放大器產(chǎn)生SPWM波驅(qū)動馬達旋轉(zhuǎn)

④編碼器也相應(yīng)旋轉(zhuǎn)，發(fā)出1脈沖的震蕩

⑤1脈沖的震蕩再次輸入到偏差計數(shù)器中，從原來的指令+1減去1脈沖的震蕩，計數(shù)器值成為0

⑥結(jié)果使DA轉(zhuǎn)換輸出0V到放大器，放大器使馬達停止

⑦完成1脈沖的定位

速度控制處理流程

① 模擬量形式的速度指令進入速度運算器，使電機開始運行

② 電機運行后使用編碼器旋轉(zhuǎn)，發(fā) 出脈沖反饋

③ 脈沖反饋經(jīng)過FV轉(zhuǎn)化為相應(yīng)的模 擬量進入伺服驅(qū)動器

④ 反饋值與給定值相比較，如果有 偏差通過電流環(huán)輸出控制電流使用其差值改為零

伺服放大器控制回路

伺服放大器三種控制方式

1 轉(zhuǎn)矩控制： 通過外部模擬量的輸入或直接的地址的賦值來設(shè)定電機軸對外的輸出轉(zhuǎn)矩的大小，主要應(yīng)用于需要嚴(yán)格控制轉(zhuǎn)矩的場合。

電流環(huán)控制

2 速度控制： 通過模擬量的輸入或脈沖的頻率對轉(zhuǎn)動速度的控制。

速度環(huán)控制

3 位置控制： 伺服中最常用的控制，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(zhuǎn)動速度的大小，通過脈沖的個數(shù)來確定轉(zhuǎn)動的角度,所以一般應(yīng)用于定位裝置。

變頻器與伺服放大器在主回路與控制回路上的區(qū)別：

由變頻器變更為伺服時，需考慮：

（1） 機械的剛性

（2）換算到電機軸的負載慣量

（3）電機軸的振動

（4）減速機構(gòu)的打滑

伺服的作用

按照定位指令裝置輸出的脈沖串，對工件進行定位控制。

伺服電機鎖定功能

當(dāng)偏差計數(shù)器的輸出為零時，如果有外力使伺服電機轉(zhuǎn)動，由編碼器將反饋脈沖輸入偏差計數(shù)器，偏差計數(shù)器發(fā)出速度 指令，旋轉(zhuǎn)修正電機使之停止在滯留脈沖為零的位置上，該停留 于固定位置的功能，稱為伺服鎖定。

進行適合機械負荷的位置環(huán)路增益和速度環(huán)路增益調(diào)整。