本文目录
- 伺服驱动器的工作原理
- 伺服电机是如何驱动的
- 交流伺服电机驱动器及其工作原理是什么
- 什么是伺服交流电机驱动器及其工作原理
- 伺服电机与驱动器是如何配套的
- 伺服电机和伺服电机驱动器怎么连接
- 伺服电机驱动器的几个参数设置
- 在控制伺服电机的驱动中，控制器和驱动器各有什么功能和作用
- 如何判断伺服电机与伺服驱动器的故障区别
伺服驱动器的工作原理
伺服驱动器(servodrives)又称为“伺服控制器“、“伺服放大器“，是用来控制伺服电机的一种控制器，其作用类似于变频器作用于普通交流马达，属于伺服系统的一部分，主要应用于高精度的定位系统。一般是通过位置、速度和力矩三种方式对伺服马达进行控制，实现高精度的传动系统定位，目前是传动技术的高端产品。工作原理： 目前主流的伺服驱动器均采用数字信号处理器（DSP）作为控制核心，可以实现比较复杂的控制算法，实现数字化、网络化和智能化。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,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。 伺服驱动器的输入信号是开关信号，来自操作板的、编码器的。输出信号是数字脉冲给电机，使电机执行相关动作的。 最大输出转矩设置 设置伺服驱动器的内部转矩限制值。设置值是额定转矩的百分比，任何时候，这个限制都有效定位完成范围设定位置控制方式下定位完成脉冲范围。本参数提供了位置控制方式下驱动器判断是否完成定位的依据，当位置偏差计数器内的剩余脉冲数小于或等于本参数设定值时，驱动器认为定位已完成，到位开关信号为ON，否则为OFF。 在位置控制方式时，输出位置定位完成信号，加减速时间常数设置值是表示电机从0~2000r/min的加速时间或从2000~0r/min的减速时间。加减速特性是线性的到达速度范围设置到达速度在非位置控制方式下，如果伺服电机速度超过本设定值，则速度到达开关信号为ON，否则为OFF。在位置控制方式下，不用此参数。与旋转方向无关。 伺服进给系统的优点： 1、调速范围宽 2、定位精度高 3、有足够的传动刚性和高的速度稳定性 4、快速响应，无超调 为了保证生产率和加工质量，除了要求有较高的定位精度外，还要求有良好的快速响应特性，即要求跟踪指令信号的响应要快，因为数控系统在启动、制动时，要求加、减加速度足够大，缩短进给系统的过渡过程时间，减小轮廓过渡误差。 5、低速大转矩，过载能力强 一般来说，伺服驱动器具有数分钟甚至半小时内1.5倍以上的过载能力，在短时间内可以过载4～6倍而不损坏。 6、可靠性高 要求数控机床的进给驱动系统可靠性高、工作稳定性好，具有较强的温度、湿度、振动等环境适应能力和很强的抗干扰的能力。
伺服电机是如何驱动的
伺服电机驱动是一种可以随意控制位置、转矩、速度的一种电机，所以说伺服电机驱动使用起来更加的方便功能也更加的强大，应用范围也更加的广泛。
伺服电机驱动的控制方式
位置控制
位置控制模式一般是通过外部输入的脉冲的频率来确定转动速度的大小，通过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，由于位置模式可以对速度和位置都有很严格的控制，所以一般应用于定位装置。
转矩控制
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。
速度模式
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。
伺服电机驱动的维护保养
1、伺服电机虽然拥有很高的防护等级，可以用在多尘、潮湿或油滴侵袭的场所，但并不意味着你就能把它浸在水里工作，应尽量将其置于相对干净的环境中。
2、如果伺服电机连接到一个减速齿轮，使用伺服电机时应当加油封，以防止减速齿轮的油进入伺服电机。
3、定期检查伺服电机，确保外部没有致命的损伤。
4、定期检查伺服电机的固定部件，确保连接牢固。
5、定期检查伺服电机输出轴，确保旋转流畅。
6、定期检查伺服电机的编码器连接线以及伺服电机的电源连接器，确认其连接牢固。
7、定期检查伺服电机的散热风扇是否转动正常。
8、及时清理伺服电机上面的灰尘、油污，确保伺服电机处于正常状态。
交流伺服电机驱动器及其工作原理是什么
用来控制伺服电机的一种控制器，其作用类似于变频器作用于普通交流马达，属于伺服系统的一部分，主要应用于高精度的定位系统。
工作原理：伺服驱动器均采用数字信号处理器（DSP）作为控制核心，可以实现比较复杂的控制算法，实现数字化、网络化和智能化。
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，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。
扩展资料
交流伺服电动机的结构主要可分为两部分，即定子部分和转子部分。其中定子的结构与旋转变压器的定子基本相同，在定子铁心中也安放着空间互成90度电角度的两相绕组。其中一组为激磁绕组，另一组为控制绕组，交流伺服电动机是一种两相的交流电动机。
交流伺服电动机使用时，激磁绕组两端施加恒定的激磁电压Uf，控制绕组两端施加控制电压Uk。当定子绕组加上电压后，伺服电动机很快就会转动起来。
通入励磁绕组及控制绕组的电流在电机内产生一个旋转磁场，旋转磁场的转向决定了电机的转向，当任意一个绕组上所加的电压反相时，旋转磁场的方向就发生改变，电机的方向也发生改变。
为了在电机内形成一个圆形旋转磁场，要求激磁电压Uf和控制电压UK之间应有90度的相位差，常用的方法有：利用三相电源的相电压和线电压构成90度的移相；利用三相电源的任意线电压；采用移相网络；在激磁相中串联电容器。
参考资料来源：百度百科-交流伺服电机
参考资料来源：百度百科-伺服驱动器
什么是伺服交流电机驱动器及其工作原理
交流伺服电机的工作原理伺服电机内部的转子是永磁铁，驱动器控制的u/v/w三相电形成电磁场，转子在此磁场的作用下转动，同时电机自带的编码器反馈信号给驱动器，驱动器根据反馈值与目标值进行比较，调整转子转动的角度。伺服电机的精度决定于编码器的精度（线数）。答：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，把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。分为直流和交流伺服电动机两大类，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，答：交流伺服要好一些，因为是正弦波控制，转矩脉动小。直流伺服是梯形波。但直流伺服比较简单，便宜。永磁交流伺服电动机20世纪80年代以来，随着集成电路、电力电子技术和交流可变速驱动技术的发展，永磁交流伺服驱动技术有了突出的发展，各国著名电气厂商相继推出各自的交流伺服电动机和伺服驱动器系列产品并不断完善和更新。交流伺服系统已成为当代高性能伺服系统的主要发展方向，使原来的直流伺服面临被淘汰的危机。90年代以后，世界各国已经商品化了的交流伺服系统是采用全数字控制的正弦波电动机伺服驱动。交流伺服驱动装置在传动领域的发展日新月异。永磁交流伺服电动机同直流伺服电动机比较，主要优点有：⑴无电刷和换向器，因此工作可靠，对维护和保养要求低。⑵定子绕组散热比较方便。⑶惯量小，易于提高系统的快速性。⑷适应于高速大力矩工作状态。⑸同功率下有较小的体积和重量。
伺服电机与驱动器是如何配套的
普通电机是不可以和伺服驱动器匹配的，只有伺服电机，才能和伺服驱动器进行匹配。伺服驱动器和伺服电机匹配时，要检查额定电流和电压，伺服驱动器的额定电流要大于等于伺服电机的额定电流，伺服驱动器的输出电压要和伺服电机的额定电压一致才可以。这是伺服驱动器和伺服电机不是一个厂家的情况下，该如此匹配。如果是伺服驱动器和伺服电机是一个品牌的情况下，一般在伺服驱动器的使用手册上，会有选型一览表的，根据表格的内容进行匹配就可以了。一、关于伺服驱动器：伺服驱动器（servodrives）又称为“伺服控制器”、“伺服放大器”，是用来控制伺服电机的一种控制器，其作用类似于变频器作用于普通交流马达，属于伺服系统的一部分，主要应用于高精度的定位系统。一般是通过位置、速度和力矩三种方式对伺服马达进行控制，实现高精度的传动系统定位，目前是传动技术的高端产品。二、伺服驱动器的工作原理：目前主流的伺服驱动器均采用数字信号处理器（dsp）作为控制核心，可以实现比较复杂的控制算法，实现数字化、网络化和智能化。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,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。
伺服电机和伺服电机驱动器怎么连接
一般交流伺服电机和驱动器有两处连接：
一是动力线，即驱动器给电机供三相交流电源，一般有三根或四根线；
二是编码器信号线，位置信号由编码器反馈给驱动器计算。
如果你问的是某特定型号的连接方式，那就看说明书吧。
接线包括主电路接线和控制电路接线。主电路包括R、S、T三相线和U、V、W与电机的接线，PLC连接驱动器的CN1（有些驱动器包括CN1A和CN1B)，编码器与CN2连接。难点是PLC输出线路与中继端子台的接线，要根据设计要求来接。
扩展资料：
伺服电机可使控制速度，位置精度非常准确，可以将电压信号转化为转矩和转速以驱动控制对象。伺服电机转子转速受输入信号控制，并能快速反应，在自动控制系统中，用作执行元件，且具有机电时间常数小、线性度高、始动电压等特性。
可把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。分为直流和交流伺服电动机两大类，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。
1、无刷电机体积小，重量轻，出力大，响应快，速度高，惯量小，转动平滑，力矩稳定。控制复杂，容易实现智能化，其电子换相方式灵活，可以方波换相或正弦波换相。电机免维护，效率很高，运行温度低，电磁辐射很小，长寿命，可用于各种环境。
2、交流伺服电机也是无刷电机，分为同步和异步电机，目前运动控制中一般都用同步电机，它的功率范围大，可以做到很大的功率。大惯量，最高转动速度低，且随着功率增大而快速降低。因而适合做低速平稳运行的应用。
3、伺服电机内部的转子是永磁铁，驱动器控制的U/V/W三相电形成电磁场，转子在此磁场的作用下转动，同时电机自带的编码器反馈信号给驱动器，驱动器根据反馈值与目标值进行比较，调整转子转动的角度。伺服电机的精度决定于编码器的精度（线数）。
交流伺服电机和无刷直流伺服电机在功能上的区别：交流伺服要好一些，因为是正弦波控制，转矩脉动小。直流伺服是梯形波。但直流伺服比较简单，便宜。
参考资料：百度百科-伺服电机
伺服电机驱动器的几个参数设置
1、位置比例增益
设定位置环调节器的比例增益；设置值越大，增益越高，刚度越大，相同频率指令脉冲条件下，位置滞后量越小。但数值太大可能会引起振荡或超调；参数数值由具体的伺服系统型号和负载情况确定。
2、位置前馈增益
设定位置环的前馈增益；设定值越大时，表示在任何频率的指令脉冲下，位置滞后量越小；位置环的前馈增益大，控制系统的高速响应特性提高，但会使系统的位置不稳定，容易产生振荡；不需要很高的响应特性时，本参数通常设为0表示范围：0~100%。
3、速度比例增益
设定速度调节器的比例增益；设置值越大，增益越高，刚度越大。参数数值根据具体的伺服驱动系统型号和负载值情况确定。一般情况下，负载惯量越大，设定值越大；在系统不产生振荡的条件下，尽量设定较大的值。
4、速度积分时间常数
设定速度调节器的积分时间常数；设置值越小，积分速度越快。参数数值根据具体的伺服驱动系统型号和负载情况确定。一般情况下，负载惯量越大，设定值越大；在系统不产生振荡的条件下，尽量设定较小的值。
5、速度反馈滤波因子
设定速度反馈低通滤波器特性；数值越大，截止频率越低，电机产生的噪音越小。如果负载惯量很大，可以适当减小设定值。数值太大，造成响应变慢，可能会引起振荡；数值越小，截止频率越高，速度反馈响应越快。如果需要较高的速度响应，可以适当减小设定值。
6、最大输出转矩设置
设置伺服电机的内部转矩限制值；设置值是额定转矩的百分比；任何时候，这个限制都有效定位完成范围；设定位置控制方式下定位完成脉冲范围。
本参数提供了位置控制方式下驱动器判断是否完成定位的依据，当位置偏差计数器内的剩余脉冲数小于或等于本参数设定值时，驱动器认为定位已完成，到位开关信号为 ON，否则为OFF；在位置控制方式时，输出位置定位完成信号，加减速时间常数。
设置值表示电机从0~2000r/min的加速时间或从2000~0r/min的减速时间；加减速特性是线性的到达速度范围；设置到达速度；在非位置控制方式下，如果电机速度超过本设定值，则速度到达开关信号为ON，否则为OFF；在位置控制方式下，不用此参数；与旋转方向无关。
扩展资料
1、智能伺服驱动器将传统PLC功能集成到伺服驱动器中，拥有完整的通用PLC指令，使用独立的编程软件进行编程，整个系统更加高效简洁。
2、智能伺服驱动器内置的运动指令，支持一轴闭环，三轴开环同步运动，开环轴滞后1ms；即“四轴同步”。
3、智能伺服驱动器驱动支持瞬时最大3倍过载，速度环400HZ，刚性10倍。位置环调节周期1ms，动态跟随误差小于4个脉冲。
4、在系统设计中，要用到三环切换时，智能伺服驱动器能做到三环无扰数字切换。在梯形图环境下重构伺服电流环、速度环、位置环结构参数，实现多模式动态切换工作。
5、在梯形图的条件下可以完成数控插补运算，自动生成曲线簇算法，集成G代码运动功能（如S曲线、多项式曲线等）。例如：在背心袋制袋机中的加减速控制采用指数函数作为加速部分曲线和采用加速度平滑、柔性较好的四次多项式位移曲线作为减速部分曲线，从而使得机器更加快速、平稳。
6、拥有完善的硬件保护和软件报警，可以方便的判断故障和避免危险。
参考资料来源：百度百科-智能伺服驱动器
参考资料来源：百度百科-伺服驱动器
在控制伺服电机的驱动中，控制器和驱动器各有什么功能和作用
控制器的功能和作用：
控制电机的转速，在电动车行业还要求控制器有刹车断电、欠压保护、欠压回升值设定过流保护等相应的保护功能。部分智能能型控制器还具有多种骑行模式，并且具有电气部件故障自检功能及很多智能能保护功能。
驱动器功能和作用：
1、控制伺服电机的起动、停机、转速等等；
2、对电机进行各种保护（过载，短路，欠压等）
3、对外部信号做出反应,通过内部的PID调节,控制伺服电机(位置,速度,扭矩)；
扩展资料：
控制器是控制电机转速的部件，也是电动车电动系统的核心，具有欠压、限流或过流保护功能。职能控制器还具有多种骑行模式和整车电气部件自检功能。控制器是电动车能量管理体制与各种信号处理的核心部件。
目前主流的伺服驱动器均采用数字信号处理器（DSP）作为控制核心，可以实现比较复杂的控制算法，实现数字化、网络化和智能化。
功率器件普遍采用以智能功块 （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,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。
参考资料来源：百度百科-电机控制器
如何判断伺服电机与伺服驱动器的故障区别
为了区分伺服电机与伺服驱动器的故障，就必须先了解一些伺服电机的特点。
客户在一些机械上使用伺服电机时，经常会发生噪声过大，电机带动负载运转不稳定等现象，出现此问题时，许多使用者的第一反应就是伺服电机质量不好，因为有时换成步进电机或是变频电机来拖动负载，噪声和不稳定现象却反而小很多。
表面上看，确实是伺服电机的原故，但我们仔细分析伺服电机的工作原理后，会发现这种结论是完全错误的。
交流伺服系统包括：伺服驱动、伺服电机和一个反馈传感器(一般伺服电机自带光学偏码器)。所有这些部件都在一个控制闭环系统中运行。
驱动器从外部接收参数信息，然后将一定电流输送给电机，通过电机转换成扭矩带动负载，负载根据它自己的特性进行动作或加减速，传感器测量负载的位置，使驱动装置对设定信息值和实际位置值进行比较。
然后通过改变电机电流使实际位置值和设定信息值保持一致，当负载突然变化引起速度变化时，偏码器获知这种速度变化后会马上反应给伺服驱动器，驱动器又通过改变提供给伺服电机的电流值来满足负载的变化，并重新返回到设定的速度。
交流伺服系统是一个响应非常高的全闭环系统，负载波动和速度较正之间的时间滞后响应是非常快的，此时，真正限制了系统响应效果的是机械连接装置的传递时间。
两者的区别可以从以下几点来看：
1、看驱动器上的错误、报警号，然后查手册。如果连报警都没有了，那自然就是驱动器故障，当然，还有可能是根本伺服就没有故障，而是控制信号错误导致伺服没有动作。
2、除了看伺服驱动器上的错误、报警号，然后查手册外，有时最直接判断方法是更换，如X与Z轴伺服换(型号相同才可以)。或修改参数，如把X轴锁住，不让系统检测X轴 但应注意：X轴与Z轴互换，即使型号相同，进口设备也可能因为负载不同、参数不同而产生问题。
3、当然，如果是国产设备，通常不会针对使用情况调整伺服参数，一般不会有问题。但应注意X轴与Z轴电机功率转矩是否相同、电机丝杆是否直联以及电子齿轮减速比方面事宜。
扩展资料
交流伺服电机和无刷直流伺服电机在功能上的区别：交流伺服要好一些，因为是正弦波控制，转矩脉动小。直流伺服是梯形波。但直流伺服比较简单，便宜。
伺服电机转子转速受输入信号控制，并能快速反应，在自动控制系统中，用作执行元件，且具有机电时间常数小、线性度高、始动电压等特性，可把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。
分为直流和交流伺服电动机两大类，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。
交流伺服驱动系统为闭环控制，驱动器可直接对电机编码器反馈信号进行采样，内部构成位置环和速度环，一般不会出现步进电机的丢步或过冲的现象，控制性能更为可靠。
参考资料
百度百科—伺服电机