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伺服驱动器的三种控制模式

文章来源:本站人气:1161发表时间:2018-12-13 10:55:29

伺服驱动器又叫做伺服控制器或者是伺服放大器。在目前都是采用的数字信号处理(DSP)作为控制核心,可以实现比较复杂的控制算法,事项数字化、网络化以及智能化。功率器件普遍采用以智能功率模块(IPM)为核心设计的驱动电路,IPM内部集成了驱动电路,同时具有过电压、过电流、过热、欠压等故障检测保护电路,在主回路中还加入软启动电路,这样可以减小启动过程对驱动器的冲击。

功率驱动单元首先通过三相全桥整流电路对输入的三相电或者市电进行整流,得到相应的直流电。经过整流好的三相电或市电,再通过三相正弦PWM电压型逆变器变频来驱动三相永磁式同步交流伺服电机。功率驱动单元的整个过程可以简单的说就是AC-DC-AC的过程。整流单元(AC-DC)主要的拓扑电路是三相全桥不控整流电路。



伺服驱动器一般可以采用位置、速度和力矩三种控制方式,主要应用于高精度的定位系统,目前是传动技术的高端。

1、位置控制模式:一般通过外部输入的脉冲的频率来确定转动速度的大小、脉冲的个数来确定转动的角度;也有些伺服可以通过通讯方式直接对速度和位移进行赋值,位置模式对速度和位置都有很严格的控制,所以位置控制模式一般用于定位装置。

2、转矩控制模式:转矩控制方式是通过外部模拟量的输入或直接的地址的赋值来设定电机轴对外的输出转矩的大小,可以通过即时的改变模拟量的设定来改变设定的力矩大小,也可通过通讯方式改变对应的地址的数值来实现。

3、速度控制模式:通过模拟量的输入或脉冲的频率都可以进行转动速度的控制,在有上位控制装置的外环PID控制时速度模式也可以进行定位,但必须把电机的位置信号或直接负载的位置信号给上位反馈以做运算用。位置模式也支持直接负载外环检测位置信号,此时的电机轴端的编码器只检测电机转速,位置信号就由直接的最终负载端的检测装置来提供了,这样的优点在于可以减少中间传动过程中的误差,增加了整个系统的定位精度。

由上面三种模式可以看出,如果是对电机的速度、位置都没有要求,只需要输出一个恒转矩,那么可以选用转矩模式。如果对位置和速度有一定的精度要求,而对实时转矩不是很关心,用转矩模式就不太方便了,这种情况小编建议用速度或位置模式比较好。如果上位控制器有比较好的闭环控制功能,用速度控制效果会好一点,如果本身要求不是很高,或者基本没有实时性的要求,则可以采用位置控制模式。
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