南調(diào)機(jī)電設(shè)備——伺服驅(qū)動(dòng)器的控制方法    

        隨著智能化的發(fā)展要求，現(xiàn)在在機(jī)器人控制系統(tǒng)中，伺服電機(jī)扮演者重要角色，可以說(shuō)機(jī)器人所需要的力、力矩等都有伺服電機(jī)提供，以保證其準(zhǔn)確、快速的完成動(dòng)作。

伺服驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)主要由伺服電機(jī)、伺服驅(qū)動(dòng)器、控制器組成，伺服電機(jī)自帶編碼器

       在我們工控中對(duì)于要求精度較高的場(chǎng)合需要使用伺服電機(jī)，與其說(shuō)是伺服電機(jī)不如說(shuō)它是一套伺服系統(tǒng)。伺服電機(jī)的工作原理在網(wǎng)上基本都可以查到，脈沖控制、精度定位、性能超越等優(yōu)點(diǎn)。今天我們就簡(jiǎn)單介紹下工控中伺服驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的接線。

      驅(qū)動(dòng)器主要有控制回路電源、主控制回路電源、伺服輸出電源、控制器輸入CN1、編碼器接口CN2、連接起CN3。控制回路電源是單相AC電源，輸入電源可單相、三相，但是必須是220v，就是說(shuō)三相輸入時(shí)，咱們的三相電源必須經(jīng)過(guò)變壓器變壓才能接，對(duì)于功率較小的驅(qū)動(dòng)器，可單相直接驅(qū)動(dòng)，單相接法必須接R、S端子。伺服電機(jī)輸出U、V、W切記千萬(wàn)不能與主電路電源連接，有可能燒毀驅(qū)動(dòng)器。CN1端口主要用于上位機(jī)控制器的連接，提供輸入、輸出、編碼器ABZ三相輸出、各種監(jiān)控信號(hào)的模擬量輸出。

伺服驅(qū)動(dòng)器內(nèi)部結(jié)構(gòu)

伺服驅(qū)動(dòng)器內(nèi)部結(jié)構(gòu)由電源電路、繼電器板電路、主控板電路、驅(qū)動(dòng)板電路及功率變換電路組成。

伺服驅(qū)動(dòng)器工作原理圖如下所示：

驅(qū)動(dòng)器的核心主控板，驅(qū)動(dòng)器由繼電器板傳遞控制信號(hào)和檢測(cè)信號(hào)，完成上圖的雙閉環(huán)控制，包括轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)和電流調(diào)節(jié)，實(shí)現(xiàn)執(zhí)行電機(jī)的轉(zhuǎn)速控制和換相控制。

驅(qū)動(dòng)器的驅(qū)動(dòng)板從主控板接受信號(hào)驅(qū)動(dòng)功率變換電路，實(shí)現(xiàn)執(zhí)行電機(jī)的正常工作。

伺服驅(qū)動(dòng)器內(nèi)部結(jié)構(gòu)

伺服驅(qū)動(dòng)器內(nèi)部結(jié)構(gòu)由電源電路、繼電器板電路、主控板電路、驅(qū)動(dòng)板電路及功率變換電路組成。

電源電路作用，將外部輸入的直流電轉(zhuǎn)換為大小不同的直流電輸出，為后續(xù)的繼電器板、驅(qū)動(dòng)板、功率變換電路提供直流電源。繼電器板作用，提供直流電完成控制信號(hào)、檢測(cè)信號(hào)傳遞。

廣州市南調(diào)機(jī)電設(shè)備有限公司

伺服驅(qū)動(dòng)器和變頻器的區(qū)別和共同點(diǎn)

一、兩者的共同點(diǎn)：交流伺服的技術(shù)本身就是借鑒并應(yīng)用了變頻的技術(shù)，在直流電機(jī)的伺服控制的基礎(chǔ)上通過(guò)變頻的PWM方式模仿直流電機(jī)的控制方式來(lái)實(shí)現(xiàn)的，也就是說(shuō)交流伺服電機(jī)必然有變頻的這一環(huán)節(jié)：變頻就是將工頻的50、60HZ的交流電先整流成直流電，然后通過(guò)可控制門極的各類晶體管（IGBT，IGCT等）通過(guò)載波頻率和PWM調(diào)節(jié)逆變?yōu)轭l率可調(diào)的波形類似于正余弦的脈動(dòng)電，由于頻率可調(diào)，所以交流電機(jī)的速度就可調(diào)了（n=60f/p ，n轉(zhuǎn)速，f頻率， p極對(duì)數(shù)）

二、談?wù)勛冾l器：簡(jiǎn)單的變頻器只能調(diào)節(jié)交流電機(jī)的速度，這時(shí)可以開環(huán)也可以閉環(huán)要視控制方式和變頻器而定，這就是傳統(tǒng)意義上的V/F控制方式。大多數(shù)能進(jìn)行力矩控制的品牌的變頻器都是采用這樣方式控制力矩，UVW每相的輸出要加霍爾效應(yīng)的電流檢測(cè)裝置，采樣反饋后構(gòu)成閉環(huán)負(fù)反饋的電流環(huán)的PID調(diào)節(jié)；ABB的變頻又提出和這樣方式不同的直接轉(zhuǎn)矩控制技術(shù)，具體請(qǐng)查閱有關(guān)資料。這樣可以既控制電機(jī)的速度也可控制電機(jī)的力矩，而且速度的控制精度優(yōu)于v/f控制，編碼器反饋也可加可不加，加的時(shí)候控制精度和響應(yīng)特性要好很多。

三、談?wù)勊欧候?qū)動(dòng)器方面：伺服驅(qū)動(dòng)器在發(fā)展了變頻技術(shù)的前提下，在驅(qū)動(dòng)器內(nèi)部的電流環(huán)，速度環(huán)和位置環(huán)（變頻器沒(méi)有該環(huán)）都進(jìn)行了比一般變頻更的控制技術(shù)和算法運(yùn)算，在功能上也比傳統(tǒng)的伺服強(qiáng)大很多，主要的一點(diǎn)可以進(jìn)行的位置控制。通過(guò)上位控制器發(fā)送的脈沖序列來(lái)控制速度和位置（當(dāng)然也有些伺服內(nèi)部集成了控制單元或通過(guò)總線通訊的方式直接將位置和速度等參數(shù)設(shè)定在驅(qū)動(dòng)器里），驅(qū)動(dòng)器內(nèi)部的算法和更快更的計(jì)算以及性能更優(yōu)良的電子器件使之更優(yōu)越于變頻器。