伺服电机的驱动器工作原理是控制方式有三种 IPM内部集成了驱动电路

时间:2024-05-13 01:40:00浏览量:19866

配减速机的伺服伺服电机的驱动器工作原理是怎么样的?

伺服驱动器(servodrives)又称为“伺服控制器”、“伺服放大器”,电机的驱动器是工作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,原理有种属于伺服系统的控制一部分,主要应用于高精度的伺服定位系统。一般是电机的驱动器通过位置、速度和力矩三种方式对伺服马达进行控制,工作实现高精度的原理有种传动系统定位,目前是控制传动技术的高端产品。

伺服驱动器原理框图

图1伺服驱动器原理框图

二、伺服伺服驱动器结构

伺服驱动器均采用数字信号处理器(DSP)作为控制核心,电机的驱动器可以实现比较复杂的工作控制算法,实现数字化、原理有种网络化和智能化。控制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,在主回路中还加入了软启动电路,以减小启动过程对驱动器的冲击。

三、伺服驱动器的工作原理

首先功率驱动单元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。

四、伺服驱动器控制方式

一般伺服都有三种控制方式:位置控制方式、转矩控制方式、速度控制方式。

1.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。

2.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。

应用主要在对材质的手里有严格要求的缠绕和放卷的装置中,例如绕线装置或拉光纤设备,转矩的设定要根据缠绕的半径的变化随时更改以确保材质的受力不会随着缠绕半径的变化而改变。

如果对电机的速度、位置都没有要求,只要输出一个恒转矩,当然是用转矩模式。

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,用转矩模式不太方便,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,采用位置控制方式。