伺服驅動器的要求
伺服進給系統的要求
1. 調速范圍寬
2. 定位精度高
3. 有足夠的傳動剛性和高的速度穩定性
4. 快速響應,無超調
為了保證生產率和加工質量,除了要求有較高的定位精度外,還要求有良好的快速響應特性,即要求跟蹤指令信號的響應要快,因為數控系統在啟動、制動時,要求加、減加速度足夠大,縮短進給系統的過渡過程時間,減小輪廓過渡誤差。
5. 低速大轉矩,過載能力強
一般來說,伺服驅動器具有數分鐘甚至半小時內1.5倍以上的過載能力,在短時間內可以過載4~6倍而不損壞。
6. 可靠性高
要求數控機床的進給驅動系統可靠性高、工作穩定性好,具有較強的溫度、濕度、振動等環境適應能力和很強的抗干擾的能力。
對電機的要求
1、從zui低速到zui高速電機都能平穩運轉,轉矩波動要小,尤其在低速如0.1r/min或更低速時,仍有平穩的速度而無爬行現象。
2、電機應具有大的較長時間的過載能力,以滿足低速大轉矩的要求。一般直流伺服電機要求在數分鐘內過載4~6倍而不損壞。
3、為了滿足快速響應的要求,電機應有較小的轉動慣量和大的堵轉轉矩,并具有盡可能小的時間常數和啟動電壓。
4、電機應能承受頻繁啟、制動和反轉。
伺服驅動器控制電路結構
DSP是整個系統的核心,主要完成實時性要求較高的任務,如矢量控制、電流環、速度環、位置環控制以及PWM信號發生、各種故障保護處理等。
MCU完成實時性要求比較低的管理任務,如參數設定、按鍵處理、狀態顯示、串行通訊等。
FPGA實現DSP與 MCU之間的數據交換、外部I/O信號處理、內部I/O信號處理、位置脈沖指令處理、第二編碼器計數等。
功率電路采用模塊式設計,三相全橋整流部分和交-直-交電壓源型逆變器通過公共直流母線連接。三相全橋整流部分由電源模塊來實現,為避免上電時出現過大的瞬時電流以及電機制動時產生很高的泵升電壓,設有軟啟動電路和能耗泄放電路。逆變器采用智能功率模塊來實現。
伺服驅動器的接線
1. 主回路接線:
1).R、S、T電源線的連接;
2)伺服驅動器U、V、W與伺服電動機電源線U、V、W之間的接線;
2. 控制電源類接線:
1). r 、t控制電源接線;
2)I/O口控制電源接線;
3. I/O接口與反饋檢測類接線:
伺服驅動器有關參數
位置比例增益
①設定位置環調節器的比例增益。
②設置值越大,增益越高,剛度越大,相同頻率指令脈沖條件下,位置滯后量越小。但數值太大可能會引起振蕩或超調。
③參數數值由具體的伺服系統型號和負載情況確定。
位置前饋增益
①設定位置環的前饋增益。
②設定值越大時,表示在任何頻率的指令脈沖下,位置滯后量越小
③位置環的前饋增益大,控制系統的高速響應特性提高,但會使系統的位置不穩定,容易產生振蕩。
④不需要很高的響應特性時,本參數通常設為0表示范 圍:0~100%
速度比例增益
①設定速度調節器的比例增益。
②設置值越大,增益越高,剛度越大。參數數值根據具體的伺服驅動系統型號和負載值情況確定。一般情況下,負載慣量越大,設定值越大。
③在系統不產生振蕩的條件下,盡量設定較大的值。
速度積分時間常數
①設定速度調節器的積分時間常數。
④設置值越小,積分速度越快。參數數值根據具體的伺服驅動系統型號和負載情況確定。一般情況下,負載慣量越大,設定值越大。
②在系統不產生振蕩的條件下,盡量設定較小的值。
速度反饋濾波因子
①設定速度反饋低通濾波器特性。
②數值越大,截止頻率越低,電機產生的噪音越小。如果負載慣量很大,可以適當減小設定值。數值太大,造成響應變慢,可能會引起振蕩。
③數值越小,截止頻率越高,速度反饋響應越快。如果需要較高的速度響應,可以適當減小設定值。
zui大輸出轉矩設置
①設置伺服電機的內部轉矩限制值。
②設置值是額定轉矩的百分比,
③任何時候,這個限制都有效定位完成范圍
①設定位置控制方式下定位完成脈沖范圍。
②本參數提供了位置控制方式下驅動器判斷是否完成定位的依據,當位置偏差計數器內的剩余脈沖數小于或等于本參數設定值時,驅動器認為定位已完成,到位開關信號為 ON,否則為OFF。
③在位置控制方式時,輸出位置定位完成信號,加減速時間常數
①設置值是表示電機從0~2000r/min的加速時間或從2000~0r/min的減速時間。
②加減速特性是線性的到達速度范圍
①設置到達速度
②在非位置控制方式下,如果電機速度超過本設定值,則速度到達開關信號為ON,否則為 OFF。
③在位置控制方式下,不用此參數。
④與旋轉方向無關。