伺服驅(qū)動原理介紹_第1頁
伺服驅(qū)動原理介紹_第2頁
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文檔簡介

驅(qū)動及原理介紹基于PRONET伺服介紹

伺服驅(qū)動器原理1埃斯頓伺服系列驅(qū)動、控制環(huán)節(jié)、驅(qū)動內(nèi)部電路功能、典型控制方式介紹等2討論一下伺服與步進、伺服與變頻之間差異3培訓(xùn)綱要4伺服系統(tǒng)概述1235埃斯頓驅(qū)動器簡介伺服扭矩、速度、位置控制方式電流環(huán)、速度環(huán)、位置環(huán)等環(huán)節(jié)主回路、動態(tài)制動、再生等6選型討論概述伺服(Servo)源自于拉丁語的Servus(英語為Slave:奴隸)奴隸的功用是忠實地遵從主人的命令從事體力工作,也就是“依指令準(zhǔn)確執(zhí)行動作的驅(qū)動裝置;能夠高精度的靈敏動作表現(xiàn),自我動作狀態(tài)常時確認”而具有這種功能裝置就稱為

伺服系統(tǒng)產(chǎn)品介紹伺服系統(tǒng)概述

應(yīng)用框圖閉環(huán)控制

伺服系列控制模式控制環(huán)節(jié)

主回路

動態(tài)制動

再生

產(chǎn)品比較

伺服是一個閉環(huán)系統(tǒng),它是由電流環(huán)、速度環(huán)、位置環(huán)組成,位置環(huán)的輸出作為速度環(huán)的給定速度環(huán)的輸出又是電流環(huán)的給定。它本質(zhì)上是一個跟隨系統(tǒng):

按接受的指令的速度運行

按接受的指令的位置定位??概述產(chǎn)品介紹伺服系統(tǒng)概述

應(yīng)用框圖閉環(huán)控制

伺服系列控制模式控制環(huán)節(jié)

主回路

動態(tài)制動

再生

產(chǎn)品比較驅(qū)動器和電機EDBPC1PG總線EDC人機界面HMI運動控制器PLCPLC控制(I/O)定位模塊伺服系統(tǒng)應(yīng)用框圖產(chǎn)品介紹伺服系統(tǒng)概述應(yīng)用框圖閉環(huán)控制

伺服系列控制模式控制環(huán)節(jié)

主回路

動態(tài)制動

再生

產(chǎn)品比較PRONET模擬量信號脈沖串開環(huán)控制(OPENLOOP)由控制器輸出指令信號,用來驅(qū)動電機按指令值位移并且停在所指定的位置??刂蒲b置驅(qū)動器傳動機構(gòu)電機開環(huán)控制產(chǎn)品介紹伺服系統(tǒng)概述

應(yīng)用框圖閉環(huán)控制

伺服系列控制模式控制環(huán)節(jié)

主回路

動態(tài)制動

再生

產(chǎn)品比較半閉環(huán)控制(SEMI-CLOSELOOP)將位置或速度傳感器,安裝于電機軸上以取得位置反饋信號及速度反饋信號??刂蒲b置驅(qū)動器傳動機構(gòu)電機位置傳感器半閉環(huán)控制產(chǎn)品介紹伺服系統(tǒng)概述

應(yīng)用框圖閉環(huán)控制

伺服系列控制模式控制環(huán)節(jié)

主回路

動態(tài)制動

再生

產(chǎn)品比較全閉環(huán)控制(FULL-CLOSELOOP)利用光柵尺等位置傳感器,直接將物體的位移量同步返回到控制系統(tǒng)。控制裝置驅(qū)動器傳動機構(gòu)電機位置傳感器(光柵尺)反饋信號全閉環(huán)控制產(chǎn)品介紹伺服系統(tǒng)概述

應(yīng)用框圖閉環(huán)控制

伺服系列控制模式控制環(huán)節(jié)

主回路

動態(tài)制動

再生

產(chǎn)品比較車床開、閉環(huán)控制產(chǎn)品介紹伺服系統(tǒng)概述

應(yīng)用框圖閉環(huán)控制

伺服系列控制模式控制環(huán)節(jié)

主回路

動態(tài)制動

再生

產(chǎn)品比較

按有無檢測裝置,數(shù)控系統(tǒng)可以分為開環(huán)與閉環(huán)數(shù)控系統(tǒng),而按檢測裝置的安裝位置又可以分為閉環(huán)與半閉環(huán)數(shù)控系統(tǒng)。下面對幾種數(shù)控系統(tǒng)分別進行分析與研究:

1開環(huán)數(shù)控系統(tǒng)

開環(huán)數(shù)控系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡單,沒有檢測和反饋裝置,數(shù)控裝置發(fā)出的指令信號是單向的,所以不存在系統(tǒng)穩(wěn)定性問題。因為無位置反饋裝置,所以精度不高,其精度主要取決于伺服系統(tǒng)的性能。開環(huán)數(shù)控系統(tǒng)具有工作穩(wěn)定,反應(yīng)迅速,調(diào)試方便,維修簡單,價格低廉等優(yōu)點,在精度和速度要求不高,驅(qū)動力矩不大的場合得到廣泛應(yīng)用。但是長期運行或啟動及結(jié)束時易產(chǎn)生丟步和超步的現(xiàn)象,很難提高加工精度。在我國,經(jīng)濟型數(shù)控機床一般都采用開環(huán)數(shù)控系統(tǒng)。

產(chǎn)品介紹伺服系統(tǒng)概述

應(yīng)用框圖閉環(huán)控制

伺服系列控制模式控制環(huán)節(jié)

主回路

動態(tài)制動

再生

產(chǎn)品比較2半閉環(huán)數(shù)控系統(tǒng)

半閉環(huán)數(shù)控系統(tǒng)的位置采樣點是從驅(qū)動裝置(常用伺服電機)或絲杠引出,通過采樣旋轉(zhuǎn)角度而不是采樣運動部件的實際位置進行檢測。因此,由絲杠的螺距誤差和齒輪間隙引起的誤差難以消除。半閉環(huán)數(shù)控系統(tǒng)閉環(huán)環(huán)路內(nèi)不包括或只包括少量機械傳動環(huán)節(jié),因此可以獲得穩(wěn)定的控制性能,而機械傳動環(huán)節(jié)帶來的誤差可用誤差補償?shù)姆椒ㄏ?,因此仍可以獲得比較滿意的精度。這種系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡單,測試方便,精度也較高,因而在現(xiàn)代數(shù)控機床中得到了廣泛的應(yīng)用。3閉環(huán)數(shù)控系統(tǒng)

由于機械傳動裝置的剛性、摩擦阻尼等非線性因素和傳動間隙等都不包括在半閉環(huán)伺服系統(tǒng)環(huán)內(nèi),因而其大部分傳動間隙,彈性變形,滾珠絲杠螺母的誤差及滯后都對機床精度產(chǎn)生影響。為了解決這些問題,閉環(huán)數(shù)控系統(tǒng)應(yīng)運而生。閉環(huán)數(shù)控系統(tǒng)的位置采樣點如圖1所示,是從機床運動部件上直接引出,通過采樣運動部件的實際位置進行檢測,可以消除整個放大和傳動環(huán)節(jié)的誤差、間隙和失動,因而具有很高的位置控制精度。但是由于位置環(huán)內(nèi)的許多機械傳動環(huán)節(jié)的摩擦特性、剛性和間隙都是非線性的,故很容易造成系統(tǒng)的不穩(wěn)定,使閉環(huán)數(shù)控系統(tǒng)的設(shè)計、安裝和調(diào)試都相當(dāng)困難。閉環(huán)數(shù)控系統(tǒng)主要應(yīng)用于精度要求很高的精鏜床、超精車床、超精磨床等。

車床開、閉環(huán)控制產(chǎn)品介紹伺服系統(tǒng)概述

應(yīng)用框圖閉環(huán)控制

伺服系列控制模式控制環(huán)節(jié)

主回路

動態(tài)制動

再生

產(chǎn)品比較4、雙閉環(huán)數(shù)控系統(tǒng)雙閉環(huán)數(shù)控系統(tǒng)是半閉環(huán)和閉環(huán)控制相結(jié)合的產(chǎn)物,不僅具有高精度的位置控制功能,而且還具有極高的穩(wěn)定性和易調(diào)試性,其系統(tǒng)組成如圖2所示。該系統(tǒng)的特點是,整個系統(tǒng)由內(nèi)外兩個位置環(huán)組成,其中內(nèi)部閉環(huán)為轉(zhuǎn)角位置閉環(huán),其檢測元件為裝于電機軸上的光電編碼盤,驅(qū)動裝置為交流伺服系統(tǒng),由此構(gòu)成一以電機轉(zhuǎn)角θo為輸出,指令轉(zhuǎn)角θi為輸入的角度隨動系統(tǒng)。外部位置閉環(huán)采用光柵、感應(yīng)同步器等線位移檢測元件直接獲得機床工作臺的位移信息,并以內(nèi)環(huán)的轉(zhuǎn)角隨動系統(tǒng)為驅(qū)動裝置驅(qū)動工作臺運動。該數(shù)控系統(tǒng)即有較好的穩(wěn)定性,又可達到很高的控制精度,具有廣泛的適用范圍。

車床開、閉環(huán)控制功率(Kw)

0.20.75

13515

PRONET功能EDC

EDB(停產(chǎn))產(chǎn)品介紹伺服系統(tǒng)概述

應(yīng)用框圖閉環(huán)控制伺服系列控制模式控制環(huán)節(jié)

主回路

動態(tài)制動

再生

產(chǎn)品比較速度控制位置控制扭矩控制控制模式根據(jù)不同的控制系統(tǒng)之需求,在驅(qū)動器中有三種控制模式可供選擇。產(chǎn)品介紹伺服系統(tǒng)概述

應(yīng)用框圖閉環(huán)控制

伺服系列控制模式控制環(huán)節(jié)

主回路

動態(tài)制動

再生

產(chǎn)品比較控制模式設(shè)定依照不同的控制器來設(shè)定控制方式速度控制位置控制扭矩控制位置指令輸入方式CW/CCWA/BPhasePulse/Dir控制模式產(chǎn)品介紹伺服系統(tǒng)概述

應(yīng)用框圖閉環(huán)控制

伺服系列控制模式控制環(huán)節(jié)

主回路

動態(tài)制動

再生

產(chǎn)品比較扭矩指令輸入范圍0~±10V【正電壓->CCW扭矩】0~額定扭矩扭矩控制依據(jù)輸入電壓的大小、達到控制電機輸出扭矩的目的??刂颇J疆a(chǎn)品介紹伺服系統(tǒng)概述

應(yīng)用框圖閉環(huán)控制

伺服系列控制模式控制環(huán)節(jié)

主回路

動態(tài)制動

再生

產(chǎn)品比較速度控制速度指令輸入范圍0~±10V【正電壓->CCW回轉(zhuǎn)】0~額定轉(zhuǎn)速依據(jù)輸入電壓的大小、達到控制電機輸出轉(zhuǎn)速的目的??刂颇J疆a(chǎn)品介紹伺服系統(tǒng)概述

應(yīng)用框圖閉環(huán)控制

伺服系列控制模式控制環(huán)節(jié)

主回路

動態(tài)制動

再生

產(chǎn)品比較依據(jù)輸入的脈沖數(shù)目、達到控制電機定位的目的。位置控制位置指令輸入方式CCW/CW脈沖A/B相脈沖Pulse+Dir控制模式產(chǎn)品介紹伺服系統(tǒng)概述

應(yīng)用框圖閉環(huán)控制

伺服系列控制模式控制環(huán)節(jié)

主回路

動態(tài)制動

再生

產(chǎn)品比較位置控制CCW/CW脈沖CCWCWPULS/PULSSIGN/SIGN控制模式產(chǎn)品介紹伺服系統(tǒng)概述

應(yīng)用框圖閉環(huán)控制

伺服系列控制模式控制環(huán)節(jié)

主回路

動態(tài)制動

再生

產(chǎn)品比較位置控制CCWCWPULS/PULSSIGN/SIGNA/B相脈沖控制模式產(chǎn)品介紹伺服系統(tǒng)概述

應(yīng)用框圖閉環(huán)控制

伺服系列控制模式控制環(huán)節(jié)

主回路

動態(tài)制動

再生

產(chǎn)品比較位置控制CCWCWPULS/PULSSIGN/SIGNPulse+Dir控制模式產(chǎn)品介紹伺服系統(tǒng)概述

應(yīng)用框圖閉環(huán)控制

伺服系列控制模式控制環(huán)節(jié)

主回路

動態(tài)制動

再生

產(chǎn)品比較伺服控制環(huán)節(jié)框圖產(chǎn)品介紹伺服系統(tǒng)概述

應(yīng)用框圖閉環(huán)控制

伺服系列控制模式控制環(huán)節(jié)

主回路

動態(tài)制動

再生

產(chǎn)品比較電流環(huán)產(chǎn)品介紹伺服系統(tǒng)概述

應(yīng)用框圖閉環(huán)控制

伺服系列控制模式控制環(huán)節(jié)

主回路

動態(tài)制動

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產(chǎn)品比較

伺服電機在驅(qū)動時由于負載的關(guān)系而產(chǎn)生扭矩的緣故,使得流進電機的電流增大,一旦流進電機的電流過大時會造成電機燒毀的情形。為防止此一情形發(fā)生,在電機的輸出位置加入電流感測裝置,當(dāng)電機電流超過一定電流時,切斷伺服驅(qū)動器以保護電機。

電流環(huán)產(chǎn)品介紹伺服系統(tǒng)概述

應(yīng)用框圖閉環(huán)控制

伺服系列控制模式控制環(huán)節(jié)

主回路

動態(tài)制動

再生

產(chǎn)品比較電流傳感器電流傳感器CT1和CT2在電流環(huán)中的作用就是感應(yīng)通過電機的電流,并且將它轉(zhuǎn)換為一個模擬電壓信號。然后這個模擬電壓信號經(jīng)過PWM轉(zhuǎn)換電路到ASIC。在這里只需要2個電流傳感器,因為CPU能夠根據(jù)公式Iu+Iv+Iw=0計算出W相的電流。

電流環(huán)產(chǎn)品介紹伺服系統(tǒng)概述

應(yīng)用框圖閉環(huán)控制

伺服系列控制模式控制環(huán)節(jié)

主回路

動態(tài)制動

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產(chǎn)品比較功率晶體管在電流環(huán)中包括6個功率晶體管。伺服驅(qū)動器中使用的是IPM—智能功率模塊,內(nèi)置有6個IGBT及其驅(qū)動電路,另外,還包括過流檢測、過熱檢測。電流環(huán)產(chǎn)品介紹伺服系統(tǒng)概述

應(yīng)用框圖閉環(huán)控制

伺服系列控制模式控制環(huán)節(jié)

主回路

動態(tài)制動

再生

產(chǎn)品比較CPUCPU比較電流指令和電流反饋,作為結(jié)果的波形送入放大器,再經(jīng)過PWM后將信號送到功率晶體管。電流環(huán)產(chǎn)品介紹伺服系統(tǒng)概述

應(yīng)用框圖閉環(huán)控制

伺服系列控制模式控制環(huán)節(jié)

主回路

動態(tài)制動

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產(chǎn)品比較PWMPWM(脈寬調(diào)制)是一種將模擬信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號的方法。在模擬信號上加上一個載波頻率,其大小依賴于功率模塊的開關(guān)次數(shù)。每當(dāng)模擬信號與載頻波形交叉時,PWM輸出就發(fā)生一次轉(zhuǎn)換,一系列的轉(zhuǎn)換就形成了方波信號,其表現(xiàn)為模擬信號的平均值,相當(dāng)于該信號的數(shù)字形態(tài)。電流環(huán)產(chǎn)品介紹伺服系統(tǒng)概述

應(yīng)用框圖閉環(huán)控制

伺服系列控制模式控制環(huán)節(jié)

主回路

動態(tài)制動

再生

產(chǎn)品比較功能圖速度環(huán)產(chǎn)品介紹伺服系統(tǒng)概述

應(yīng)用框圖閉環(huán)控制

伺服系列控制模式控制環(huán)節(jié)

主回路

動態(tài)制動

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產(chǎn)品比較速度指令增益加減速PI調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)矩指令濾波電流環(huán)電機PG解碼測速電路PG分頻電路-轉(zhuǎn)矩指令增益轉(zhuǎn)矩限幅參數(shù)限幅PnPn外部限幅模擬轉(zhuǎn)矩模擬量限幅轉(zhuǎn)矩前饋+模擬速度PAO、PBO、PCO差分輸出此環(huán)節(jié)是用來檢測電機的旋轉(zhuǎn)速度是否依照指令旋轉(zhuǎn),相對于控制裝置所提供之指令,速度環(huán)控制電機的旋轉(zhuǎn)速度。速度環(huán)產(chǎn)品介紹伺服系統(tǒng)概述

應(yīng)用框圖閉環(huán)控制

伺服系列控制模式控制環(huán)節(jié)

主回路

動態(tài)制動

再生

產(chǎn)品比較P/PI控制速度環(huán)產(chǎn)品介紹伺服系統(tǒng)概述

應(yīng)用框圖閉環(huán)控制

伺服系列控制模式控制環(huán)節(jié)

主回路

動態(tài)制動

再生

產(chǎn)品比較功能圖位置環(huán)產(chǎn)品介紹伺服系統(tǒng)概述

應(yīng)用框圖閉環(huán)控制

伺服系列控制模式控制環(huán)節(jié)

主回路

動態(tài)制動

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產(chǎn)品比較此環(huán)節(jié)是用來檢測由控制器所輸出位置控制指令之后,伺服電機是否移動至指令位置。相對于位置指令值,當(dāng)檢測值過大或過小時,控制伺服電機移動其誤差值的部份,達到定位之目的。位置環(huán)產(chǎn)品介紹伺服系統(tǒng)概述

應(yīng)用框圖閉環(huán)控制

伺服系列控制模式控制環(huán)節(jié)

主回路

動態(tài)制動

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產(chǎn)品比較脈沖指令

我們通過Pn004.2選擇脈沖指令形態(tài)。位置環(huán)產(chǎn)品介紹伺服系統(tǒng)概述

應(yīng)用框圖閉環(huán)控制

伺服系列控制模式控制環(huán)節(jié)

主回路

動態(tài)制動

再生

產(chǎn)品比較平滑功能平滑功能是對脈沖指令進行加速度/減速度處理,在以下幾種情況下使用:1)上位機無加速度/減速度功能2)脈沖指令頻率太低3)電子齒輪比太高(超過10/1)位置環(huán)產(chǎn)品介紹伺服系統(tǒng)概述

應(yīng)用框圖閉環(huán)控制

伺服系列控制模式控制環(huán)節(jié)

主回路

動態(tài)制動

再生

產(chǎn)品比較前饋功能前饋功能縮短定位時間。前饋將使實際運動輪廓逼近指令運動輪廓。通常前饋增益Pn112用來設(shè)置前饋數(shù)值,設(shè)的越高響應(yīng)越快,位置偏差越小。該值設(shè)置太高易引起過沖和振蕩。Pn113前饋濾波:平緩位置前饋引起的機械沖擊,可以減小振動,設(shè)置太高會使前饋量滯后較多。位置環(huán)產(chǎn)品介紹伺服系統(tǒng)概述

應(yīng)用框圖閉環(huán)控制

伺服系列控制模式控制環(huán)節(jié)

主回路

動態(tài)制動

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產(chǎn)品比較主電容充電在主電容充電中,我們看到一個繼電器,RLY1。使用這個繼電器是出于安全的目的。它保護這個電路并且限制上電時主電容C1的充電電流。主回路產(chǎn)品介紹伺服系統(tǒng)概述

應(yīng)用框圖閉環(huán)控制

伺服系列控制模式控制環(huán)節(jié)主回路動態(tài)制動

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產(chǎn)品比較P-N電壓在DB1上的P-N電壓是供電電壓的有效值,即右圖中P點的電壓讀數(shù)是310V。V(RMS)=220V*1.41=310V主回路產(chǎn)品介紹伺服系統(tǒng)概述

應(yīng)用框圖閉環(huán)控制

伺服系列控制模式控制環(huán)節(jié)主回路動態(tài)制動

再生

產(chǎn)品比較動態(tài)制動的方法通過動態(tài)制動使電機突然停止的方法有兩種:1)通過短接電機U、V、W相的繞組;2)將轉(zhuǎn)子能量消耗到電阻上。動態(tài)制動產(chǎn)品介紹伺服系統(tǒng)概述

應(yīng)用框圖閉環(huán)控制

伺服系列控制模式控制環(huán)節(jié)主回路動態(tài)制動

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產(chǎn)品比較動態(tài)制動是如何發(fā)生的?第一種情況:雙繼電器版本的伺服驅(qū)動器的動態(tài)制動電路使用一個繼電器造成電機繞組短路,從而使電機緊急停機。當(dāng)用在大功率伺服上時這種方法不是很安全。動態(tài)制動產(chǎn)品介紹伺服系統(tǒng)概述

應(yīng)用框圖閉環(huán)控制

伺服系列控制模式控制環(huán)節(jié)主回路動態(tài)制動

再生

產(chǎn)品比較動態(tài)制動是如何發(fā)生的?第二種情況:1.5kW以下的伺服驅(qū)動器的動態(tài)制動電路雖然是通過一個繼電器動作的,但實際上是用一個動態(tài)制動電阻消耗電機轉(zhuǎn)子能量。這種方法使電機有一個較長的減速時間和平滑的停機。動態(tài)制動產(chǎn)品介紹伺服系統(tǒng)概述

應(yīng)用框圖閉環(huán)控制

伺服系列控制模式控制環(huán)節(jié)主回路動態(tài)制動

再生

產(chǎn)品比較動態(tài)制動是如何發(fā)生的?第三種情況:2kW以上的伺服驅(qū)動器的動態(tài)制動電路通過一個可控硅代替繼電器動作,這是與1.5kW以下的伺服驅(qū)動器唯一不同的地方。電機轉(zhuǎn)子能量也是消耗在動態(tài)制動電阻上。這種方法也使電機平滑的減速。動態(tài)制動產(chǎn)品介紹伺服系統(tǒng)概述

應(yīng)用框圖閉環(huán)控制

伺服系列控制模式控制環(huán)節(jié)主回路動態(tài)制動

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產(chǎn)品比較動態(tài)制動何時發(fā)生?ServoOff:動態(tài)制動打開以保證安全。ServoOn:動態(tài)制動關(guān)閉。伺服驅(qū)動器進入ServoOff狀態(tài),當(dāng):1)S-ON輸入信號關(guān)閉;2)超程;3)伺服報警發(fā)生;4)主電源關(guān)閉。當(dāng)以上事件發(fā)生時,我們能夠通過設(shè)定參數(shù)Pn004指定電機如何停機。動態(tài)制動產(chǎn)品介紹伺服系統(tǒng)概述

應(yīng)用框圖閉環(huán)控制

伺服系列控制模式控制環(huán)節(jié)主回路動態(tài)制動

再生

產(chǎn)品比較使用可控硅的動態(tài)制動2.0kW以上的伺服驅(qū)動器都使用了可控硅觸發(fā)動態(tài)制動,以此替代繼電器。但是需要注意的是,如果控制電源關(guān)閉,使用可控硅的伺服驅(qū)動器的動態(tài)制動功能也將關(guān)閉。而使用繼電器的伺服驅(qū)動器,掉電或報警時保持動態(tài)制動狀態(tài)。動態(tài)制動產(chǎn)品介紹伺服系統(tǒng)概述

應(yīng)用框圖閉環(huán)控制

伺服系列控制模式控制環(huán)節(jié)主回路動態(tài)制動

再生

產(chǎn)品比較動態(tài)制動電阻為了使動態(tài)制動電路工作,必須有一些消除電機轉(zhuǎn)子能量的途徑,這就是動態(tài)制動電阻的作用。這個電阻消耗了電機的能量,從而使電機快速停止成為可能。然而,有些伺服驅(qū)動器(如雙繼電器版本)內(nèi)并沒有動態(tài)制動電阻,那是因為電機繞組的阻抗已經(jīng)足夠用于制動了。動態(tài)制動產(chǎn)品介紹伺服系統(tǒng)概述

應(yīng)用框圖閉環(huán)控制

伺服系列控制模式控制環(huán)節(jié)主回路動態(tài)制動

再生

產(chǎn)品比較再生是在電機減速過程中的一種動作,此時電機等效為一個發(fā)電機。再生吸收了旋轉(zhuǎn)負載的動能,并將它轉(zhuǎn)化為電能,回饋到驅(qū)動器。再生產(chǎn)品介紹伺服系統(tǒng)概述

應(yīng)用框圖閉環(huán)控制

伺服系列控制模式控制環(huán)節(jié)主回路動態(tài)制動再生

產(chǎn)品比較再生兩個主要功能:1)消耗運動負載的慣性能量;2)快速地對主電容放電當(dāng)伺服系統(tǒng)運行在額定轉(zhuǎn)速并且?guī)е试S的最大負載慣量,伺服驅(qū)動器必須吸收停止負載時產(chǎn)生的全部能量而不損壞系統(tǒng)。如果系統(tǒng)運行在超過額定轉(zhuǎn)速或者帶著超過允許的最大負載慣量,那么必須有外部再生。

再生值依賴三個因素:轉(zhuǎn)矩、減速度和運動周期。這個值通常在選型軟件中計算并且顯示為電阻功率。然而,如果需要也可以手工計算。當(dāng)再生電路中需要更大的元器件時必須有外部再生。有時,在一些特殊應(yīng)用中C1或R1的功率不夠大,在這種情況下,就需要一個外部的電阻或電容作為內(nèi)部元器件的補充。再生產(chǎn)品介紹伺服系統(tǒng)概述

應(yīng)用框圖閉環(huán)控制

伺服系列控制模式控制環(huán)節(jié)主回路動態(tài)制動再生

產(chǎn)品比較再生能量的泄放小功率伺服驅(qū)動器(200W、400W),可使用內(nèi)置電容或外接電阻吸收。中功率伺服驅(qū)動器(750W到5000W),可使用內(nèi)置電阻或外接電阻吸收。大功率伺服驅(qū)動器(7.5KW到22KW),直接接外接電阻吸收。再生產(chǎn)品介紹伺服系統(tǒng)概述

應(yīng)用框圖閉環(huán)控制

伺服系列控制模式控制環(huán)節(jié)主回路動態(tài)制動再生

產(chǎn)品比較在下面的例子中,假定有200V的電源連接到伺服驅(qū)動器,并參考簡單的再生電路示意圖。一個正常的P-N母線電壓是283V(200*1.41),當(dāng)電機開始減速時,回饋到驅(qū)動器的能量開始提升P-N電壓,一些或全部的能量被用于給電容C1充電。然而,如果母線電壓超過380VDC,再生晶體管(TR1)就會打開,能量就會消耗到電阻R1上,晶體管實際在380VDC到370VDC循環(huán)開關(guān)。帶負載的減速將需要幾個這樣的循環(huán)周期。當(dāng)有再生不足時,可能會發(fā)生過壓報警(A13),表示母線電壓超過420VDC,或者發(fā)生再生異常報警(A16),表示TR1打開時間太長(一個內(nèi)部寄存器專用于記錄TR1的開/關(guān)時間)。再生產(chǎn)品介紹伺服系統(tǒng)概述

應(yīng)用框圖閉環(huán)控制

伺服系列控制模式控制環(huán)節(jié)主回路動態(tài)制動再生

產(chǎn)品比較時序如果發(fā)生了A13和A16報警,我們需要改變再生電阻R1的阻值。我們需要消耗更多的流過電阻的電流量,因為V=I*R,我們能夠通過使用更小的阻值來增大流過電阻R1的電流量。增大電阻功率并不是正確的解決問題的方法,因為流過電阻R1的電流量還是一樣的。當(dāng)改變了電阻之后,我們需要檢查再生電路是否滿足更小阻值的要求。一旦減小了R1的阻值,就增大了流過它的電流,如果電流增加的太多,有可能超過電阻的額定功率,僅僅此時需要增大電阻的功率。

再生產(chǎn)品介紹伺服系統(tǒng)概述

應(yīng)用框圖閉環(huán)控制

伺服系列控制模式控制環(huán)節(jié)主回路動態(tài)制動再生

產(chǎn)品比較再生的計算電機產(chǎn)生的能量:En=0.5JM[(2πN/60)2]電容消耗的能量:Ec=0.5C(Vk2-Vr2)電機繞組消耗的能量:Em=3[JMN(2πIr/60Tr)]2*(Ra/td)負載消耗的能量:EL=0.5TL(2πNtd/60)因為所有的能量之和必須為0,所以我們能夠計算出電阻必須消耗的能量為Er=En-Ec-Em-EL因此我們可以計算出再生電阻的功率為Wr=Er/Cycle再生產(chǎn)品介紹伺服系統(tǒng)概述

應(yīng)用框圖閉環(huán)控制

伺服系列控制模式控制環(huán)節(jié)主回路動態(tài)制動再生

產(chǎn)品比較再生的計算如果再生電阻的功率超過內(nèi)部電阻的額定功率,我們必須外加一個電阻以彌補這些差額。正如我們在公式中看到的,電機在停止負載時產(chǎn)生的能量,負載、電容C1、電機繞組、電阻R1都參與了能量的消耗。[注意]伺服驅(qū)動器不能應(yīng)用于連續(xù)再生模式,避免使用在電機輸出力矩方向與實際運轉(zhuǎn)方向相反的場合。再生產(chǎn)品介紹伺服系統(tǒng)概述

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伺服系列控制模式控制環(huán)節(jié)主回路動態(tài)制動再生

產(chǎn)品比較控制精度不同

步進電機步距角為3.6°、1

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