伺服驅(qū)動原理介紹課件

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(rèn)”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

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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

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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

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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)?？刂蒲b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

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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

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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

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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

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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

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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

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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

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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

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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

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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

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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

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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

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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

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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

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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

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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

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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

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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

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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

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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

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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

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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

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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

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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

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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

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)品比較控制精度不同

步進電機步距角為3.6°、1.8°、0.72°、0.36°

伺服電機2500線編碼器脈沖當(dāng)量為

360°/10000=0.036°

低頻特性不同

步進電機的低頻振動對于機器的正常運轉(zhuǎn)非常不利。

矩頻特性不同

步進電機的輸出力矩隨轉(zhuǎn)速升高而下降，且在較高轉(zhuǎn)速時會急劇下降，所以其最高工作轉(zhuǎn)速一般在300～600rpm。交流伺服電機在額定轉(zhuǎn)速（一般為2000或3000rpm）恒力矩輸出，在額定轉(zhuǎn)速以上為恒功率輸出。伺服與步進差異產(chǎn)品介紹伺服系統(tǒng)概述

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再生產(chǎn)品比較過載能力不同

步進電機一般不具有過載能力,選型不經(jīng)濟。交流伺服電機具有較強的過載能力。ESTUN伺服最大轉(zhuǎn)矩為額定轉(zhuǎn)矩的三倍，可用于克服慣性負載在啟動瞬間的慣性力矩。運行性能不同

步進電機的控制為開環(huán)控制，啟動頻率過高或負載過大易出現(xiàn)丟步或堵轉(zhuǎn)的現(xiàn)象，停止時轉(zhuǎn)速過高易出現(xiàn)過沖的現(xiàn)象。速度響應(yīng)性能不同

步進電機從靜止加速到工作轉(zhuǎn)速（一般為每分鐘幾百轉(zhuǎn)）需要200～400毫秒。交流伺服系統(tǒng)的加速性能較好，從靜止加速到其額定轉(zhuǎn)速僅需幾毫秒，可用于要求快速啟停的控制場合。伺服與步進差異產(chǎn)品介紹伺服系統(tǒng)概述

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再生產(chǎn)品比較控制精度不同

伺服是閉環(huán)控制系統(tǒng)，變頻器一般通常用于開環(huán)控制，所以從速度或精度上，變頻器都無法和伺服比擬?？刂品绞蕉鄻有?/p>

伺服可以具備多種控制方式，如恒功率、恒轉(zhuǎn)矩、恒轉(zhuǎn)速、位置控制等，而變頻器則僅僅是恒功率的轉(zhuǎn)速控制器。伺服與變頻器差異產(chǎn)品介紹伺服系統(tǒng)概述

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再生產(chǎn)品比較適用功率范圍不同

變頻器通常功率可做到15000kw甚至更高，而伺服系統(tǒng)一般做不到這么大，他更適合于中小功率，精密的速度、位移、轉(zhuǎn)矩控制應(yīng)用場合。機械機構(gòu)的變化

相對傳統(tǒng)的機構(gòu)，用伺服可能會大大簡化機械設(shè)計的復(fù)雜度，簡化傳動機構(gòu)，提高自動化水平，提高生產(chǎn)效率。伺服與變頻器差異產(chǎn)品介紹伺服系統(tǒng)概述

應(yīng)用框圖閉環(huán)控制

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再生產(chǎn)品比較歷史ⅱ岳麓版第13課交通與通訊的變化資料精品課件歡迎使用[自讀教材·填要點]一、鐵路，更多的鐵路1．地位鐵路是

建設(shè)的重點，便于國計民生，成為國民經(jīng)濟發(fā)展的動脈。2．出現(xiàn)1881年，中國自建的第一條鐵路——唐山

至胥各莊鐵路建成通車。1888年，宮廷專用鐵路落成。交通運輸開平

3．發(fā)展(1)原因：①甲午戰(zhàn)爭以后列強激烈爭奪在華鐵路的

。②修路成為中國人

的強烈愿望。(2)成果：1909年

建成通車；民國以后，各條商路修筑權(quán)收歸國有。4．制約因素政潮迭起，軍閥混戰(zhàn)，社會經(jīng)濟凋敝，鐵路建設(shè)始終未入正軌。修筑權(quán)救亡圖存京張鐵路

二、水運與航空1．水運(1)1872年,

正式成立，標(biāo)志著中國新式航運業(yè)的誕生。(2)1900年前后，民間興辦的各種輪船航運公司近百家，幾乎都是在列強排擠中艱難求生。2．航空(1)起步：1918年，附設(shè)在福建馬尾造船廠的海軍飛機工程處開始研制

。(2)發(fā)展：1918年，北洋政府在交通部下設(shè)“

”；此后十年間，航空事業(yè)獲得較快發(fā)展。輪船招商局水上飛機籌辦航空事宜處三、從驛傳到郵政1．郵政(1)初辦郵政：1896年成立“大清郵政局”，此后又設(shè)

，郵傳正式脫離海關(guān)。(2)進一步發(fā)展：1913年，北洋政府宣布裁撤全部驛站；1920年，中國首次參加

。郵傳部萬國郵聯(lián)大會2．電訊(1)開端：1877年，福建巡撫在

架設(shè)第一條電報線，成為中國自辦電報的開端。(2)特點：進程曲折，發(fā)展緩慢，直到20世紀(jì)30年代情況才發(fā)生變化。3．交通通訊變化的影響(1)新式交通促進了經(jīng)濟發(fā)展，改變了人們的通訊手段和

，

轉(zhuǎn)變了人們的思想觀念。(2)交通近代化使中國同世界的聯(lián)系大大增強，使異地傳輸更為便捷。(3)促進了中國的經(jīng)濟與社會發(fā)展，也使人們的生活

。臺灣出行方式多姿多彩[合作探究·提認(rèn)知]

電視劇《闖關(guān)東》講述了濟南章丘朱家峪人朱開山一家，從清末到九一八事變爆發(fā)闖關(guān)東的前塵往事。下圖是朱開山一家從山東輾轉(zhuǎn)逃亡到東北途中可能用到的四種交通工具。依據(jù)材料概括晚清中國交通方式的特點，并分析其成因。

提示：特點：新舊交通工具并存(或：傳統(tǒng)的帆船、獨輪車，近代的小火輪、火車同時使用)。

原因：近代西方列強的侵略加劇了中國的貧困，阻礙社會發(fā)展；西方工業(yè)文明的沖擊與示范；中國民族工業(yè)的興起與發(fā)展；政府及各階層人士的提倡與推動。[串點成面·握全局]

一、近代交通業(yè)發(fā)展的原因、特點及影響1．原因(1)先進的中國人為救國救民，積極興辦近代交通業(yè)，促進中國社會發(fā)展。(2)列強侵華的需要。為擴大在華利益，加強控制、鎮(zhèn)壓中國人民的反抗，控制和操縱中國交通建設(shè)。(3)工業(yè)革命的成果傳入中國，為近代交通業(yè)的發(fā)展提供了物質(zhì)條件。2．特點(1)近代中國交通業(yè)逐漸開始近代化的進程，鐵路、水運和航空都獲得了一定程度的發(fā)展。(2)近代中國交通業(yè)受到西方列強的控制和操縱。(3)地域之間的發(fā)展不平衡。3．影響(1)積極影響：促進了經(jīng)濟發(fā)展，改變了人們的出行方式，一定程度上轉(zhuǎn)變了人們的思想觀念；加強了中國與世界各地的聯(lián)系，豐富了人們的生活。(2)消極影響：有利于西方列強的政治侵略和經(jīng)濟掠奪。1．李鴻章1872年在上海創(chuàng)辦輪船招商局，“前10年盈和，成為長江上重要商局，招商局和英商太古、怡和三家呈鼎立之勢”。這說明該企業(yè)的創(chuàng)辦 (

)A．打破了外商對中國航運業(yè)的壟斷B．阻止了外國對中國的經(jīng)濟侵略C．標(biāo)志著中國近代化的起步D．使李鴻章轉(zhuǎn)變?yōu)槊褡遒Y本家解析：李鴻章是地主階級的代表，并未轉(zhuǎn)化為民族資本家；洋務(wù)運動標(biāo)志著中國近代化的開端，但不是具體以某個企業(yè)的創(chuàng)辦為標(biāo)志；洋務(wù)運動中民用企業(yè)的創(chuàng)辦在一定程度上抵制了列強的經(jīng)濟侵略，但是并未能阻止其侵略。故B、C、D三項表述都有錯誤。答案：A二、近代以來交通、通訊工具的進步對人們社會生活的影響(1)交通工具和交通事業(yè)的發(fā)展，不僅推動各地經(jīng)濟文化交流和發(fā)展，而且也促進信息的傳播，開闊人們的視野，加快生活的節(jié)奏，對人們的社會生活產(chǎn)生了深刻影響。(2)通訊工具的變遷和電訊事業(yè)的發(fā)展，使信息的傳遞變得快捷簡便，深刻地改變著人們的思想觀念，影響著人們的社會生活。2．清朝黃遵憲曾作詩曰：“鐘聲一及時，頃刻不少留。雖有萬鈞柁，動如繞指柔?！边@是在描寫 (

)A．電話B．汽車C．電報 D．火車解析：從“萬鈞柁”“動如繞指柔”可推斷為火車。答案：D[典題例析][例1]

上海世博會曾吸引了大批海內(nèi)外人士利用各種交通工具前往參觀。然而在19世紀(jì)七十年代，江蘇沿江居民到上海，最有可能乘坐的交通工具是 (

)A．江南制造總局的汽車B．洋人發(fā)明的火車C．輪船招商局的輪船D．福州船政局的軍艦[解析]由材料信息“19世紀(jì)七十年代，由江蘇沿江居民到上?！笨膳袛嘧钣锌赡苁禽喆猩叹值妮喆?。[答案]

C[題組沖關(guān)]1．中國近代史上首次打破列強壟斷局面的交通行業(yè)是(

)A．公路運輸 B．鐵路運輸C．輪船運輸 D．航空運輸解析：根據(jù)所學(xué)1872年李鴻章創(chuàng)辦輪船招商局，這是洋務(wù)運動中由軍工企業(yè)轉(zhuǎn)向兼辦民用企業(yè)、由官辦轉(zhuǎn)向官督商辦的第一個企業(yè)。具有打破外輪壟斷中國航運業(yè)的積極意義，這在一定程度上保護了中國的權(quán)利。據(jù)此本題選C項。答案：C2.右圖是1909年