伺服驅(qū)動(dòng)原理介紹實(shí)用教案

1、介紹(jisho) (jisho) 伺服驅(qū)動(dòng)器原理(yunl)1埃斯頓伺服系列驅(qū)動(dòng)、控制環(huán)節(jié)、驅(qū)動(dòng)內(nèi)部電路功能、典型控制方式(fngsh)介紹等2討論一下伺服與步進(jìn)、伺服與變頻之間差異3第1頁/共57頁第一頁，共58頁。培訓(xùn)(pixn)(pixn)綱要4伺服系統(tǒng)概述(i sh)1235埃斯頓驅(qū)動(dòng)器簡介(jin ji)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(dòng)態(tài)制動(dòng)、再生等6選型討論第2頁/共57頁第二頁，共58頁。概述(i sh)(i sh)伺服伺服(Servo)(Servo)源自于拉丁語的源自于拉丁語的Servus(Servus(英語英語(yn y)(yn y)為為S

2、lave:Slave:奴隸奴隸) )奴隸的功用是忠實(shí)地遵從主人的命令從奴隸的功用是忠實(shí)地遵從主人的命令從事體力工作事體力工作, ,也就是也就是“依指令準(zhǔn)確執(zhí)行動(dòng)依指令準(zhǔn)確執(zhí)行動(dòng)作的驅(qū)動(dòng)裝置；能夠高精度的靈敏動(dòng)作作的驅(qū)動(dòng)裝置；能夠高精度的靈敏動(dòng)作表現(xiàn)，自我動(dòng)作狀態(tài)常時(shí)確認(rèn)表現(xiàn)，自我動(dòng)作狀態(tài)常時(shí)確認(rèn)”而具有這種功能裝置就稱為而具有這種功能裝置就稱為 伺服伺服系統(tǒng)系統(tǒng)產(chǎn)品介紹產(chǎn)品介紹伺服系統(tǒng)伺服系統(tǒng)概述概述 應(yīng)用框圖應(yīng)用框圖閉環(huán)控制閉環(huán)控制 伺服系列伺服系列控制模式控制模式 控制環(huán)節(jié)控制環(huán)節(jié) 主回路主回路 動(dòng)態(tài)制動(dòng)動(dòng)態(tài)制動(dòng) 再生再生 產(chǎn)品比較產(chǎn)品比較第3頁/共57頁第三頁，共58頁。 伺服是一個(gè)閉環(huán)

3、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(zuwi)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)(bnzh)上是一個(gè)跟隨系統(tǒng)： 按接受的指令的速度運(yùn)行 按接受的指令的位置定位 概述(i (i sh)sh)產(chǎn)品介紹產(chǎn)品介紹伺服系統(tǒng)伺服系統(tǒng)概述概述 應(yīng)用框圖應(yīng)用框圖閉環(huán)控制閉環(huán)控制 伺服系列伺服系列控制模式控制模式 控制環(huán)節(jié)控制環(huán)節(jié) 主回路主回路 動(dòng)態(tài)制動(dòng)動(dòng)態(tài)制動(dòng) 再生再生 產(chǎn)品比較產(chǎn)品比較第4頁/共57頁第四頁，共58頁。驅(qū)動(dòng)器和電機(jī)(dinj)EDBPC1PG總線(zn xin)EDC人機(jī)界面(rn j ji min)HMI運(yùn)動(dòng)控制器 PLCPLC控制(I/O)定位模塊伺服

4、系統(tǒng)應(yīng)用框圖產(chǎn)品介紹產(chǎn)品介紹伺服系統(tǒng)伺服系統(tǒng)概述概述 應(yīng)用框圖應(yīng)用框圖閉環(huán)控制閉環(huán)控制 伺服系列伺服系列控制模式控制模式 控制環(huán)節(jié)控制環(huán)節(jié) 主回路主回路 動(dòng)態(tài)制動(dòng)動(dòng)態(tài)制動(dòng) 再生再生 產(chǎn)品比較產(chǎn)品比較PRONETPRONET模擬量信號(hào)模擬量信號(hào)脈沖串脈沖串第5頁/共57頁第五頁，共58頁。開環(huán)控制（OPEN LOOP）由控制器輸出指令信號(hào)，用來驅(qū)動(dòng)電機(jī)(dinj)按指令值位移并且停在所指定的位置?？刂蒲b置驅(qū)動(dòng)器傳動(dòng)機(jī)構(gòu)電機(jī)開環(huán)控制(kngzh)(kngzh)產(chǎn)品介紹產(chǎn)品介紹伺服系統(tǒng)伺服系統(tǒng)概述概述 應(yīng)用框圖應(yīng)用框圖閉環(huán)控制閉環(huán)控制 伺服系列伺服系列控制模式控制模式 控制環(huán)節(jié)控制環(huán)節(jié) 主回路主回路

5、 動(dòng)態(tài)制動(dòng)動(dòng)態(tài)制動(dòng) 再生再生 產(chǎn)品比較產(chǎn)品比較第6頁/共57頁第六頁，共58頁。半閉環(huán)控制（SEMI-CLOSE LOOP）將位置或速度傳感器，安裝于電機(jī)軸上以取得(qd)位置反饋信號(hào)及速度反饋信號(hào)?？刂蒲b置驅(qū)動(dòng)器傳動(dòng)機(jī)構(gòu)電機(jī)位置傳感器半閉環(huán)控制產(chǎn)品介紹產(chǎn)品介紹伺服系統(tǒng)伺服系統(tǒng)概述概述 應(yīng)用框圖應(yīng)用框圖閉環(huán)控制閉環(huán)控制 伺服系列伺服系列控制模式控制模式 控制環(huán)節(jié)控制環(huán)節(jié) 主回路主回路 動(dòng)態(tài)制動(dòng)動(dòng)態(tài)制動(dòng) 再生再生 產(chǎn)品比較產(chǎn)品比較第7頁/共57頁第七頁，共58頁。全閉環(huán)控制（FULL-CLOSE LOOP）利用光柵尺等位置傳感器，直接將物體(wt)的位移量同步返回到控制系統(tǒng)。控制(kngzh)裝

6、置驅(qū)動(dòng)器傳動(dòng)(chundng)機(jī)構(gòu)電機(jī)位置傳感器（光柵尺）反饋信號(hào)全閉環(huán)控制產(chǎn)品介紹產(chǎn)品介紹伺服系統(tǒng)伺服系統(tǒng)概述概述 應(yīng)用框圖應(yīng)用框圖閉環(huán)控制閉環(huán)控制 伺服系列伺服系列控制模式控制模式 控制環(huán)節(jié)控制環(huán)節(jié) 主回路主回路 動(dòng)態(tài)制動(dòng)動(dòng)態(tài)制動(dòng) 再生再生 產(chǎn)品比較產(chǎn)品比較第8頁/共57頁第八頁，共58頁。車床(chchung)(chchung)開、閉環(huán)控制產(chǎn)品介紹產(chǎn)品介紹伺服系統(tǒng)伺服系統(tǒng)概述概述 應(yīng)用框圖應(yīng)用框圖閉環(huán)控制閉環(huán)控制 伺服系列伺服系列控制模式控制模式 控制環(huán)節(jié)控制環(huán)節(jié) 主回路主回路 動(dòng)態(tài)制動(dòng)動(dòng)態(tài)制動(dòng) 再生再生 產(chǎn)品比較產(chǎn)品比較 按有無檢測裝置(zhungzh)，數(shù)控系統(tǒng)可以分為開環(huán)與閉環(huán)數(shù)控

7、系統(tǒng)，而按檢測裝置(zhungzh)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(jìn)行分析與研究： 1 1 開環(huán)數(shù)控系統(tǒng)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(hào)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(hào)是單向的，所以不存在系統(tǒng)穩(wěn)定性問題。因?yàn)闊o位置反饋裝置，所以精度是單向的，所以不存在系統(tǒng)穩(wěn)定性問題。因?yàn)闊o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，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(jià)格低廉等優(yōu)點(diǎn)，在精度和速度要求不反

8、應(yīng)迅速，調(diào)試方便，維修簡單，價(jià)格低廉等優(yōu)點(diǎn)，在精度和速度要求不高，驅(qū)動(dòng)力矩不大的場合得到廣泛應(yīng)用。但是長期運(yùn)行或啟動(dòng)及結(jié)束時(shí)易高，驅(qū)動(dòng)力矩不大的場合得到廣泛應(yīng)用。但是長期運(yùn)行或啟動(dòng)及結(jié)束時(shí)易產(chǎn)生產(chǎn)生(chnshng)(chnshng)丟步和超步的現(xiàn)象，很難提高加工精度。在我國，經(jīng)濟(jì)丟步和超步的現(xiàn)象，很難提高加工精度。在我國，經(jīng)濟(jì)型數(shù)控機(jī)床一般都采用開環(huán)數(shù)控系統(tǒng)。型數(shù)控機(jī)床一般都采用開環(huán)數(shù)控系統(tǒng)。 第9頁/共57頁第九頁，共58頁。產(chǎn)品介紹產(chǎn)品介紹伺服系統(tǒng)伺服系統(tǒng)概述概述 應(yīng)用框圖應(yīng)用框圖閉環(huán)控制閉環(huán)控制 伺服系列伺服系列控制模式控制模式 控制環(huán)節(jié)控制環(huán)節(jié) 主回路主回路 動(dòng)態(tài)制動(dòng)動(dòng)態(tài)制動(dòng) 再生再

9、生 產(chǎn)品比較產(chǎn)品比較2 2 半閉環(huán)數(shù)控系統(tǒng)半閉環(huán)數(shù)控系統(tǒng)(xtng)(xtng)半閉環(huán)數(shù)控系統(tǒng)半閉環(huán)數(shù)控系統(tǒng)(xtng)(xtng)的位置采樣點(diǎn)是從驅(qū)動(dòng)裝置（常用伺服電機(jī)）的位置采樣點(diǎn)是從驅(qū)動(dòng)裝置（常用伺服電機(jī)）或絲杠引出，通過采樣旋轉(zhuǎn)角度而不是采樣運(yùn)動(dòng)部件的實(shí)際位置進(jìn)行或絲杠引出，通過采樣旋轉(zhuǎn)角度而不是采樣運(yùn)動(dòng)部件的實(shí)際位置進(jìn)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)數(shù)控系統(tǒng)(xtng)(xtng)閉環(huán)環(huán)路內(nèi)不包括或只包括少量機(jī)械傳動(dòng)環(huán)節(jié)，閉環(huán)環(huán)路內(nèi)不包括或只包括少量機(jī)械傳動(dòng)環(huán)節(jié)，因此可以獲得穩(wěn)定

10、的控制性能，而機(jī)械傳動(dòng)環(huán)節(jié)帶來的誤差可用誤差因此可以獲得穩(wěn)定的控制性能，而機(jī)械傳動(dòng)環(huán)節(jié)帶來的誤差可用誤差補(bǔ)償?shù)姆椒ㄏ虼巳钥梢垣@得比較滿意的精度。這種系統(tǒng)補(bǔ)償?shù)姆椒ㄏ?，因此仍可以獲得比較滿意的精度。這種系統(tǒng)(xtng)(xtng)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(jī)床中結(jié)構(gòu)簡單，測試方便，精度也較高，因而在現(xiàn)代數(shù)控機(jī)床中得到了廣泛的應(yīng)用。得到了廣泛的應(yīng)用。 3 3 閉環(huán)數(shù)控系統(tǒng)閉環(huán)數(shù)控系統(tǒng)(xtng)(xtng)由于機(jī)械傳動(dòng)裝置的剛性、摩擦阻尼等非線性因素和傳動(dòng)間隙等都不由于機(jī)械傳動(dòng)裝置的剛性、摩擦阻尼等非線性因素和傳動(dòng)間隙等都不包括在半閉環(huán)伺服系統(tǒng)包括在半閉環(huán)伺服系統(tǒng)(xt

11、ng)(xtng)環(huán)內(nèi)，因而其大部分傳動(dòng)間隙，彈性環(huán)內(nèi)，因而其大部分傳動(dòng)間隙，彈性變形，滾珠絲杠螺母的誤差及滯后都對機(jī)床精度產(chǎn)生影響。為了解決變形，滾珠絲杠螺母的誤差及滯后都對機(jī)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)這些問題，閉環(huán)數(shù)控系統(tǒng)(xtng)(xtng)應(yīng)運(yùn)而生。閉環(huán)數(shù)控系統(tǒng)應(yīng)運(yùn)而生。閉環(huán)數(shù)控系統(tǒng)(xtng)(xtng)的位置采樣點(diǎn)如圖的位置采樣點(diǎn)如圖1 1所示，是從機(jī)床運(yùn)動(dòng)部件上直接引出，通過采樣所示，是從機(jī)床運(yùn)動(dòng)部件上直接引出，通過采樣運(yùn)動(dòng)部件的實(shí)際位置進(jìn)行檢測，可以消除整個(gè)放大和傳動(dòng)環(huán)節(jié)的誤差、運(yùn)動(dòng)部件的實(shí)際位置進(jìn)行檢測，可以消除整個(gè)放大和傳動(dòng)環(huán)節(jié)的誤差、間隙和失動(dòng)，因而

12、具有很高的位置控制精度。但是由于位置環(huán)內(nèi)的許間隙和失動(dòng)，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(jī)械傳動(dòng)環(huán)節(jié)的摩擦特性、剛性和間隙都是非線性的，故很容易造多機(jī)械傳動(dòng)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)成系統(tǒng)(xtng)(xtng)的不穩(wěn)定，使閉環(huán)數(shù)控系統(tǒng)的不穩(wěn)定，使閉環(huán)數(shù)控系統(tǒng)(xtng)(xtng)的設(shè)計(jì)、安裝和的設(shè)計(jì)、安裝和調(diào)試都相當(dāng)困難。閉環(huán)數(shù)控系統(tǒng)調(diào)試都相當(dāng)困難。閉環(huán)數(shù)控系統(tǒng)(xtng)(xtng)主要應(yīng)用于精度要求很高的主要應(yīng)用于精度要求很高的精鏜床、超精車床、超精磨床等。精鏜床、超精車床、超精磨床等。 車床(chchung)(chchung)開、閉環(huán)控

13、制第10頁/共57頁第十頁，共58頁。產(chǎn)品介紹產(chǎn)品介紹伺服系統(tǒng)伺服系統(tǒng)概述概述 應(yīng)用框圖應(yīng)用框圖閉環(huán)控制閉環(huán)控制 伺服系列伺服系列控制模式控制模式 控制環(huán)節(jié)控制環(huán)節(jié) 主回路主回路 動(dòng)態(tài)制動(dòng)動(dòng)態(tài)制動(dòng) 再生再生 產(chǎn)品比較產(chǎn)品比較4 4、雙閉環(huán)數(shù)控系統(tǒng)、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 2所所示。該系統(tǒng)的特點(diǎn)是，整個(gè)系統(tǒng)由內(nèi)外兩個(gè)位置環(huán)組成，其中內(nèi)部閉環(huán)為示。該系統(tǒng)的特點(diǎn)

14、是，整個(gè)系統(tǒng)由內(nèi)外兩個(gè)位置環(huán)組成，其中內(nèi)部閉環(huán)為轉(zhuǎn)角位置閉環(huán)，其檢測轉(zhuǎn)角位置閉環(huán)，其檢測(jin c)(jin c)元件為裝于電機(jī)軸上的光電編碼盤，驅(qū)元件為裝于電機(jī)軸上的光電編碼盤，驅(qū)動(dòng)裝置為交流伺服系統(tǒng)，由此構(gòu)成一以電機(jī)轉(zhuǎn)角動(dòng)裝置為交流伺服系統(tǒng)，由此構(gòu)成一以電機(jī)轉(zhuǎn)角oo為輸出，指令轉(zhuǎn)角為輸出，指令轉(zhuǎn)角ii為輸入的角度隨動(dòng)系統(tǒng)。外部位置閉環(huán)采用光柵、感應(yīng)同步器等線位移檢為輸入的角度隨動(dòng)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測(jin c)(jin c)元件直接獲得機(jī)床工作臺(tái)的位移信息，并以內(nèi)環(huán)的轉(zhuǎn)角隨動(dòng)元件直接獲得機(jī)床工作臺(tái)的位移信息，并以內(nèi)環(huán)的轉(zhuǎn)角隨動(dòng)系統(tǒng)為驅(qū)動(dòng)裝置驅(qū)動(dòng)工作臺(tái)運(yùn)動(dòng)

15、。該數(shù)控系統(tǒng)即有較好的穩(wěn)定性，又可達(dá)系統(tǒng)為驅(qū)動(dòng)裝置驅(qū)動(dòng)工作臺(tái)運(yùn)動(dòng)。該數(shù)控系統(tǒng)即有較好的穩(wěn)定性，又可達(dá)到很高的控制精度，具有廣泛的適用范圍。到很高的控制精度，具有廣泛的適用范圍。車床(chchung)(chchung)開、閉環(huán)控制第11頁/共57頁第十一頁，共58頁。功率(gngl)(Kw) 0.2 0.75 1 3 5 15 PRONETPRONET功能EDC EDB (EDB (停產(chǎn)停產(chǎn)) )產(chǎn)品介紹產(chǎn)品介紹伺服系統(tǒng)伺服系統(tǒng)概述概述 應(yīng)用框圖應(yīng)用框圖閉環(huán)控制閉環(huán)控制 伺服系列伺服系列控制模式控制模式 控制環(huán)節(jié)控制環(huán)節(jié) 主回路主回路 動(dòng)態(tài)制動(dòng)動(dòng)態(tài)制動(dòng) 再生再生 產(chǎn)品比較產(chǎn)品比較第12頁/共57

16、頁第十二頁，共58頁。速度控制速度控制位置控制位置控制扭矩控制扭矩控制控制(kngzh)(kngzh)模式根據(jù)不同的控制系統(tǒng)之需求，在驅(qū)動(dòng)器中有三種(sn zhn)控制模式可供選擇。產(chǎn)品介紹產(chǎn)品介紹伺服系統(tǒng)伺服系統(tǒng)概述概述 應(yīng)用框圖應(yīng)用框圖閉環(huán)控制閉環(huán)控制 伺服系列伺服系列控制模式控制模式 控制環(huán)節(jié)控制環(huán)節(jié) 主回路主回路 動(dòng)態(tài)制動(dòng)動(dòng)態(tài)制動(dòng) 再生再生 產(chǎn)品比較產(chǎn)品比較第13頁/共57頁第十三頁，共58頁?？刂?kngzh)模式設(shè)定依照不同的控制(kngzh)器來設(shè)定控制(kngzh)方式速度控制速度控制位置控制位置控制扭矩控制扭矩控制位置指令輸入方式位置指令輸入方式CW/CCWA/B Phase

17、Pulse/Dir控制(kngzh)(kngzh)模式產(chǎn)品介紹產(chǎn)品介紹伺服系統(tǒng)伺服系統(tǒng)概述概述 應(yīng)用框圖應(yīng)用框圖閉環(huán)控制閉環(huán)控制 伺服系列伺服系列控制模式控制模式 控制環(huán)節(jié)控制環(huán)節(jié) 主回路主回路 動(dòng)態(tài)制動(dòng)動(dòng)態(tài)制動(dòng) 再生再生 產(chǎn)品比較產(chǎn)品比較第14頁/共57頁第十四頁，共58頁。扭矩指令輸入扭矩指令輸入(shr)范圍范圍0 10V【正電壓【正電壓(diny)CCW扭矩】扭矩】0 額定扭矩額定扭矩扭矩控制扭矩控制(kngzh)(kngzh)依據(jù)輸入電壓的大小、達(dá)到控制電機(jī)輸出扭矩的目的。控制模式產(chǎn)品介紹產(chǎn)品介紹伺服系統(tǒng)伺服系統(tǒng)概述概述 應(yīng)用框圖應(yīng)用框圖閉環(huán)控制閉環(huán)控制 伺服系列伺服系列控制模式控制

18、模式 控制環(huán)節(jié)控制環(huán)節(jié) 主回路主回路 動(dòng)態(tài)制動(dòng)動(dòng)態(tài)制動(dòng) 再生再生 產(chǎn)品比較產(chǎn)品比較第15頁/共57頁第十五頁，共58頁。速度速度(sd)(sd)控制控制速度速度(sd)指令輸入范圍指令輸入范圍0 10V【正電壓【正電壓CCW回轉(zhuǎn)】回轉(zhuǎn)】0 額定額定( dng)轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)速依據(jù)輸入電壓的大小、達(dá)到控制電機(jī)輸出轉(zhuǎn)速的目的?？刂颇Ｊ疆a(chǎn)品介紹產(chǎn)品介紹伺服系統(tǒng)伺服系統(tǒng)概述概述 應(yīng)用框圖應(yīng)用框圖閉環(huán)控制閉環(huán)控制 伺服系列伺服系列控制模式控制模式 控制環(huán)節(jié)控制環(huán)節(jié) 主回路主回路 動(dòng)態(tài)制動(dòng)動(dòng)態(tài)制動(dòng) 再生再生 產(chǎn)品比較產(chǎn)品比較第16頁/共57頁第十六頁，共58頁。依據(jù)輸入的脈沖數(shù)目(shm)、達(dá)到控制電機(jī)定位的目的

19、。位置控制位置控制位置指令輸入方式位置指令輸入方式CCW/CW脈沖A/B相脈沖PulseDir控制(kngzh)(kngzh)模式產(chǎn)品介紹產(chǎn)品介紹伺服系統(tǒng)伺服系統(tǒng)概述概述 應(yīng)用框圖應(yīng)用框圖閉環(huán)控制閉環(huán)控制 伺服系列伺服系列控制模式控制模式 控制環(huán)節(jié)控制環(huán)節(jié) 主回路主回路 動(dòng)態(tài)制動(dòng)動(dòng)態(tài)制動(dòng) 再生再生 產(chǎn)品比較產(chǎn)品比較第17頁/共57頁第十七頁，共58頁。位置控制位置控制CCW/CW脈沖 CCW CWPULS/PULSSIGN/SIGN控制(kngzh)(kngzh)模式產(chǎn)品介紹產(chǎn)品介紹伺服系統(tǒng)伺服系統(tǒng)概述概述 應(yīng)用框圖應(yīng)用框圖閉環(huán)控制閉環(huán)控制 伺服系列伺服系列控制模式控制模式 控制環(huán)節(jié)控制環(huán)節(jié)

20、主回路主回路 動(dòng)態(tài)制動(dòng)動(dòng)態(tài)制動(dòng) 再生再生 產(chǎn)品比較產(chǎn)品比較第18頁/共57頁第十八頁，共58頁。位置控制位置控制 CCW CWPULS/PULSSIGN/SIGNA/B相脈沖控制(kngzh)(kngzh)模式產(chǎn)品介紹產(chǎn)品介紹伺服系統(tǒng)伺服系統(tǒng)概述概述 應(yīng)用框圖應(yīng)用框圖閉環(huán)控制閉環(huán)控制 伺服系列伺服系列控制模式控制模式 控制環(huán)節(jié)控制環(huán)節(jié) 主回路主回路 動(dòng)態(tài)制動(dòng)動(dòng)態(tài)制動(dòng) 再生再生 產(chǎn)品比較產(chǎn)品比較第19頁/共57頁第十九頁，共58頁。位置控制位置控制 CCW CWPULS/PULSSIGN/SIGNPulseDir控制(kngzh)(kngzh)模式產(chǎn)品介紹產(chǎn)品介紹伺服系統(tǒng)伺服系統(tǒng)概述概述 應(yīng)用框

21、圖應(yīng)用框圖閉環(huán)控制閉環(huán)控制 伺服系列伺服系列控制模式控制模式 控制環(huán)節(jié)控制環(huán)節(jié) 主回路主回路 動(dòng)態(tài)制動(dòng)動(dòng)態(tài)制動(dòng) 再生再生 產(chǎn)品比較產(chǎn)品比較第20頁/共57頁第二十頁，共58頁。位置位置增益增益電機(jī)電機(jī)PGPG位置位置給定給定位置反饋位置反饋速度速度給定給定電流電流給定給定PWMPWM輸出輸出速度速度環(huán)環(huán)電流電流環(huán)環(huán)伺服控制(kngzh)(kngzh)環(huán)節(jié)框圖產(chǎn)品介紹產(chǎn)品介紹伺服系統(tǒng)伺服系統(tǒng)概述概述 應(yīng)用框圖應(yīng)用框圖閉環(huán)控制閉環(huán)控制 伺服系列伺服系列控制模式控制模式 控制環(huán)節(jié)控制環(huán)節(jié) 主回路主回路 動(dòng)態(tài)制動(dòng)動(dòng)態(tài)制動(dòng) 再生再生 產(chǎn)品比較產(chǎn)品比較第21頁/共57頁第二十一頁，共58頁。電流(dinl

22、i)(dinli)環(huán)產(chǎn)品介紹產(chǎn)品介紹伺服系統(tǒng)伺服系統(tǒng)概述概述 應(yīng)用框圖應(yīng)用框圖閉環(huán)控制閉環(huán)控制 伺服系列伺服系列控制模式控制模式 控制環(huán)節(jié)控制環(huán)節(jié) 主回路主回路 動(dòng)態(tài)制動(dòng)動(dòng)態(tài)制動(dòng) 再生再生 產(chǎn)品比較產(chǎn)品比較第22頁/共57頁第二十二頁，共58頁。 伺服電機(jī)在驅(qū)動(dòng)時(shí)由于負(fù)載的關(guān)系伺服電機(jī)在驅(qū)動(dòng)時(shí)由于負(fù)載的關(guān)系而產(chǎn)生扭矩的緣故，使得流進(jìn)電機(jī)的電而產(chǎn)生扭矩的緣故，使得流進(jìn)電機(jī)的電流增大，一旦流進(jìn)電機(jī)的電流過大時(shí)會(huì)流增大，一旦流進(jìn)電機(jī)的電流過大時(shí)會(huì)造成電機(jī)燒毀的情形。為防止此一情形造成電機(jī)燒毀的情形。為防止此一情形發(fā)生發(fā)生(fshng)(fshng)，在電機(jī)的輸出位置，在電機(jī)的輸出位置加入電流感測裝置

23、，當(dāng)電機(jī)電流超過一加入電流感測裝置，當(dāng)電機(jī)電流超過一定電流時(shí)，切斷伺服驅(qū)動(dòng)器以保護(hù)電機(jī)定電流時(shí)，切斷伺服驅(qū)動(dòng)器以保護(hù)電機(jī)。 電流(dinli)(dinli)環(huán)產(chǎn)品介紹產(chǎn)品介紹伺服系統(tǒng)伺服系統(tǒng)概述概述 應(yīng)用框圖應(yīng)用框圖閉環(huán)控制閉環(huán)控制 伺服系列伺服系列控制模式控制模式 控制環(huán)節(jié)控制環(huán)節(jié) 主回路主回路 動(dòng)態(tài)制動(dòng)動(dòng)態(tài)制動(dòng) 再生再生 產(chǎn)品比較產(chǎn)品比較第23頁/共57頁第二十三頁，共58頁。電流傳感器電流傳感器電流傳感器電流傳感器CT1和和CT2在在電流環(huán)中的作用就是感應(yīng)電流環(huán)中的作用就是感應(yīng)通過通過(tnggu)電機(jī)的電電機(jī)的電流，并且將它轉(zhuǎn)換為一個(gè)流，并且將它轉(zhuǎn)換為一個(gè)模擬電壓信號(hào)。然后這個(gè)模擬電壓

24、信號(hào)。然后這個(gè)模擬電壓信號(hào)經(jīng)過模擬電壓信號(hào)經(jīng)過PWM轉(zhuǎn)換電路到轉(zhuǎn)換電路到ASIC。在這。在這里只需要里只需要2個(gè)電流傳感器個(gè)電流傳感器，因?yàn)?，因?yàn)镃PU能夠根據(jù)公式能夠根據(jù)公式Iu+Iv+Iw=0計(jì)算出計(jì)算出W相的相的電流。電流。 電流(dinli)(dinli)環(huán)產(chǎn)品介紹產(chǎn)品介紹伺服系統(tǒng)伺服系統(tǒng)概述概述 應(yīng)用框圖應(yīng)用框圖閉環(huán)控制閉環(huán)控制 伺服系列伺服系列控制模式控制模式 控制環(huán)節(jié)控制環(huán)節(jié) 主回路主回路 動(dòng)態(tài)制動(dòng)動(dòng)態(tài)制動(dòng) 再生再生 產(chǎn)品比較產(chǎn)品比較第24頁/共57頁第二十四頁，共58頁。功率晶體管功率晶體管在電流環(huán)中包括在電流環(huán)中包括6個(gè)功率晶體個(gè)功率晶體管。伺服驅(qū)動(dòng)管。伺服驅(qū)動(dòng)(q dn)器

25、中器中使用的是使用的是IPM智能功率模塊智能功率模塊，內(nèi)置有，內(nèi)置有6個(gè)個(gè)IGBT及其驅(qū)動(dòng)及其驅(qū)動(dòng)(q dn)電路，另外，還包電路，另外，還包括過流檢測、過熱檢測。括過流檢測、過熱檢測。電流(dinli)(dinli)環(huán)產(chǎn)品介紹產(chǎn)品介紹伺服系統(tǒng)伺服系統(tǒng)概述概述 應(yīng)用框圖應(yīng)用框圖閉環(huán)控制閉環(huán)控制 伺服系列伺服系列控制模式控制模式 控制環(huán)節(jié)控制環(huán)節(jié) 主回路主回路 動(dòng)態(tài)制動(dòng)動(dòng)態(tài)制動(dòng) 再生再生 產(chǎn)品比較產(chǎn)品比較第25頁/共57頁第二十五頁，共58頁。CPUCPU比較電流指令比較電流指令和電流反饋，作為結(jié)和電流反饋，作為結(jié)果的波形送入放大器果的波形送入放大器，再經(jīng)過，再經(jīng)過PWM后將后將信號(hào)信號(hào)(xnh

26、o)送到送到功率晶體管。功率晶體管。電流(dinli)(dinli)環(huán)產(chǎn)品介紹產(chǎn)品介紹伺服系統(tǒng)伺服系統(tǒng)概述概述 應(yīng)用框圖應(yīng)用框圖閉環(huán)控制閉環(huán)控制 伺服系列伺服系列控制模式控制模式 控制環(huán)節(jié)控制環(huán)節(jié) 主回路主回路 動(dòng)態(tài)制動(dòng)動(dòng)態(tài)制動(dòng) 再生再生 產(chǎn)品比較產(chǎn)品比較第26頁/共57頁第二十六頁，共58頁。PWMPWM（脈寬調(diào)制）是一種將（脈寬調(diào)制）是一種將模擬信號(hào)模擬信號(hào)(xnho)轉(zhuǎn)換為數(shù)轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)字信號(hào)(xnho)的方法。在的方法。在模擬信號(hào)模擬信號(hào)(xnho)上加上一上加上一個(gè)載波頻率，其大小依賴于功個(gè)載波頻率，其大小依賴于功率模塊的開關(guān)次數(shù)。每當(dāng)模擬率模塊的開關(guān)次數(shù)。每當(dāng)模擬信號(hào)信號(hào)(xnh

27、o)與載頻波形交與載頻波形交叉時(shí)，叉時(shí)，PWM輸出就發(fā)生一次輸出就發(fā)生一次轉(zhuǎn)換，一系列的轉(zhuǎn)換就形成了轉(zhuǎn)換，一系列的轉(zhuǎn)換就形成了方波信號(hào)方波信號(hào)(xnho)，其表現(xiàn)，其表現(xiàn)為模擬信號(hào)為模擬信號(hào)(xnho)的平均的平均值，相當(dāng)于該信號(hào)值，相當(dāng)于該信號(hào)(xnho)的數(shù)字形態(tài)。的數(shù)字形態(tài)。電流(dinli)(dinli)環(huán)產(chǎn)品介紹產(chǎn)品介紹伺服系統(tǒng)伺服系統(tǒng)概述概述 應(yīng)用框圖應(yīng)用框圖閉環(huán)控制閉環(huán)控制 伺服系列伺服系列控制模式控制模式 控制環(huán)節(jié)控制環(huán)節(jié) 主回路主回路 動(dòng)態(tài)制動(dòng)動(dòng)態(tài)制動(dòng) 再生再生 產(chǎn)品比較產(chǎn)品比較第27頁/共57頁第二十七頁，共58頁。功能功能(gngnng(gngnng) )圖圖速度(sd)

28、(sd)環(huán)產(chǎn)品介紹產(chǎn)品介紹伺服系統(tǒng)伺服系統(tǒng)概述概述 應(yīng)用框圖應(yīng)用框圖閉環(huán)控制閉環(huán)控制 伺服系列伺服系列控制模式控制模式 控制環(huán)節(jié)控制環(huán)節(jié) 主回路主回路 動(dòng)態(tài)制動(dòng)動(dòng)態(tài)制動(dòng) 再生再生 產(chǎn)品比較產(chǎn)品比較速度指速度指令增益令增益加減加減速速PIPI調(diào)調(diào)節(jié)節(jié)轉(zhuǎn)矩指轉(zhuǎn)矩指令濾波令濾波電流電流環(huán)環(huán)電機(jī)電機(jī)PGPG解碼測解碼測速電路速電路PGPG分分頻電路頻電路-轉(zhuǎn)矩指轉(zhuǎn)矩指令增益令增益轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)矩限幅限幅參數(shù)限幅參數(shù)限幅PnPnPnPn外部限幅外部限幅模擬轉(zhuǎn)矩模擬轉(zhuǎn)矩模擬量限幅模擬量限幅轉(zhuǎn)矩前饋轉(zhuǎn)矩前饋+模擬速度模擬速度PAOPAO、PBOPBO、PCOPCO差分輸出差分輸出第28頁/共57頁第二十八頁，共58

29、頁。 此環(huán)節(jié)是用來檢測電機(jī)(dinj)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(jī)(dinj)的旋轉(zhuǎn)速度。速度(sd)(sd)環(huán)產(chǎn)品介紹產(chǎn)品介紹伺服系統(tǒng)伺服系統(tǒng)概述概述 應(yīng)用框圖應(yīng)用框圖閉環(huán)控制閉環(huán)控制 伺服系列伺服系列控制模式控制模式 控制環(huán)節(jié)控制環(huán)節(jié) 主回路主回路 動(dòng)態(tài)制動(dòng)動(dòng)態(tài)制動(dòng) 再生再生 產(chǎn)品比較產(chǎn)品比較第29頁/共57頁第二十九頁，共58頁。P/PI控制控制(kngzh)速度(sd)(sd)環(huán)產(chǎn)品介紹產(chǎn)品介紹伺服系統(tǒng)伺服系統(tǒng)概述概述 應(yīng)用框圖應(yīng)用框圖閉環(huán)控制閉環(huán)控制 伺服系列伺服系列控制模式控制模式 控制環(huán)節(jié)控制環(huán)節(jié) 主回路主回路 動(dòng)態(tài)制動(dòng)動(dòng)態(tài)制動(dòng) 再生再生

30、 產(chǎn)品比較產(chǎn)品比較第30頁/共57頁第三十頁，共58頁。功能功能(gngnng)(gngnng)圖圖電電流流環(huán)環(huán)電電機(jī)機(jī)P PG G速速度度環(huán)環(huán)P P調(diào)調(diào)節(jié)節(jié)位位置置指指令令一一次次濾濾波波電電子子齒齒輪輪位位置置指指令令位位置置前前饋饋前前饋饋濾濾波波到到位位信信號(hào)號(hào)速速度度偏偏置置P PG G分分頻頻電電路路P PA AO O、P PB BO O、P PC CO O差差分分輸輸出出-+位置(wi zhi)(wi zhi)環(huán)產(chǎn)品介紹產(chǎn)品介紹伺服系統(tǒng)伺服系統(tǒng)概述概述 應(yīng)用框圖應(yīng)用框圖閉環(huán)控制閉環(huán)控制 伺服系列伺服系列控制模式控制模式 控制環(huán)節(jié)控制環(huán)節(jié) 主回路主回路 動(dòng)態(tài)制動(dòng)動(dòng)態(tài)制動(dòng) 再生再生

31、產(chǎn)品比較產(chǎn)品比較第31頁/共57頁第三十一頁，共58頁。 此環(huán)節(jié)(hunji)是用來檢測由控制器所輸出位置控制指令之后，伺服電機(jī)是否移動(dòng)至指令位置。相對于位置指令值，當(dāng)檢測值過大或過小時(shí)，控制伺服電機(jī)移動(dòng)其誤差值的部份，達(dá)到定位之目的。位置(wi zhi)(wi zhi)環(huán)產(chǎn)品介紹產(chǎn)品介紹伺服系統(tǒng)伺服系統(tǒng)概述概述 應(yīng)用框圖應(yīng)用框圖閉環(huán)控制閉環(huán)控制 伺服系列伺服系列控制模式控制模式 控制環(huán)節(jié)控制環(huán)節(jié) 主回路主回路 動(dòng)態(tài)制動(dòng)動(dòng)態(tài)制動(dòng) 再生再生 產(chǎn)品比較產(chǎn)品比較第32頁/共57頁第三十二頁，共58頁。脈沖指令脈沖指令 我們我們(w men)通過通過Pn004.2選擇脈沖指令選擇脈沖指令形態(tài)。形態(tài)。位

32、置(wi zhi)(wi zhi)環(huán)產(chǎn)品介紹產(chǎn)品介紹伺服系統(tǒng)伺服系統(tǒng)概述概述 應(yīng)用框圖應(yīng)用框圖閉環(huán)控制閉環(huán)控制 伺服系列伺服系列控制模式控制模式 控制環(huán)節(jié)控制環(huán)節(jié) 主回路主回路 動(dòng)態(tài)制動(dòng)動(dòng)態(tài)制動(dòng) 再生再生 產(chǎn)品比較產(chǎn)品比較第33頁/共57頁第三十三頁，共58頁。平滑功能平滑功能平滑功能是對脈沖平滑功能是對脈沖(michng)指令進(jìn)指令進(jìn)行加速度行加速度/減速度處減速度處理，在以下幾種情況理，在以下幾種情況下使用：下使用：1）上位機(jī)無加速度）上位機(jī)無加速度/減速度功能減速度功能2）脈沖）脈沖(michng)指令頻率太低指令頻率太低3）電子齒輪比太高）電子齒輪比太高（超過（超過10/1）位置(wi

33、 zhi)(wi zhi)環(huán)產(chǎn)品介紹產(chǎn)品介紹伺服系統(tǒng)伺服系統(tǒng)概述概述 應(yīng)用框圖應(yīng)用框圖閉環(huán)控制閉環(huán)控制 伺服系列伺服系列控制模式控制模式 控制環(huán)節(jié)控制環(huán)節(jié) 主回路主回路 動(dòng)態(tài)制動(dòng)動(dòng)態(tài)制動(dòng) 再生再生 產(chǎn)品比較產(chǎn)品比較第34頁/共57頁第三十四頁，共58頁。前饋功能前饋功能前饋功能縮短定位時(shí)前饋功能縮短定位時(shí)間。前饋將使實(shí)際運(yùn)間。前饋將使實(shí)際運(yùn)動(dòng)輪廓逼近指令運(yùn)動(dòng)動(dòng)輪廓逼近指令運(yùn)動(dòng)輪廓。通常前饋增益輪廓。通常前饋增益 Pn112用來設(shè)置前饋用來設(shè)置前饋數(shù)值，設(shè)的越高響應(yīng)數(shù)值，設(shè)的越高響應(yīng)越快，位置偏差越小越快，位置偏差越小。該值設(shè)置太高易引。該值設(shè)置太高易引起過沖和振蕩起過沖和振蕩(zhndng)。

34、Pn113前饋濾波：平前饋濾波：平緩位置前饋引起的機(jī)緩位置前饋引起的機(jī)械沖擊，可以減小振械沖擊，可以減小振動(dòng)，設(shè)置太高會(huì)使前動(dòng)，設(shè)置太高會(huì)使前饋量滯后較多。饋量滯后較多。位置(wi zhi)(wi zhi)環(huán)產(chǎn)品介紹產(chǎn)品介紹伺服系統(tǒng)伺服系統(tǒng)概述概述 應(yīng)用框圖應(yīng)用框圖閉環(huán)控制閉環(huán)控制 伺服系列伺服系列控制模式控制模式 控制環(huán)節(jié)控制環(huán)節(jié) 主回路主回路 動(dòng)態(tài)制動(dòng)動(dòng)態(tài)制動(dòng) 再生再生 產(chǎn)品比較產(chǎn)品比較第35頁/共57頁第三十五頁，共58頁。主電容充電主電容充電在主電容充電中在主電容充電中，我們看到一個(gè)，我們看到一個(gè)繼電器，繼電器，RLY1。使用這個(gè)。使用這個(gè)(zh ge)繼電器是出繼電器是出于安全的目的

35、。于安全的目的。它保護(hù)這個(gè)它保護(hù)這個(gè)(zh ge)電路并且限電路并且限制上電時(shí)主電容制上電時(shí)主電容C1的充電電流的充電電流。主回路(hul)(hul)產(chǎn)品介紹產(chǎn)品介紹伺服系統(tǒng)伺服系統(tǒng)概述概述 應(yīng)用框圖應(yīng)用框圖閉環(huán)控制閉環(huán)控制 伺服系列伺服系列控制模式控制模式 控制環(huán)節(jié)控制環(huán)節(jié) 主回路主回路 動(dòng)態(tài)制動(dòng)動(dòng)態(tài)制動(dòng) 再生再生 產(chǎn)品比較產(chǎn)品比較第36頁/共57頁第三十六頁，共58頁。P-NP-N電壓電壓(diny)(diny)在在DB1DB1上的上的P-NP-N電壓電壓(diny)(diny)是供電電是供電電壓壓(diny)(diny)的有效值，即右圖中的有效值，即右圖中P P點(diǎn)的點(diǎn)的電壓電壓(diny

36、)(diny)讀數(shù)是讀數(shù)是310V310V。V(RMS) = 220V V(RMS) = 220V * * 1.41 = 310V 1.41 = 310V主回路(hul)(hul)產(chǎn)品介紹產(chǎn)品介紹伺服系統(tǒng)伺服系統(tǒng)概述概述 應(yīng)用框圖應(yīng)用框圖閉環(huán)控制閉環(huán)控制 伺服系列伺服系列控制模式控制模式 控制環(huán)節(jié)控制環(huán)節(jié) 主回路主回路 動(dòng)態(tài)制動(dòng)動(dòng)態(tài)制動(dòng) 再生再生 產(chǎn)品比較產(chǎn)品比較第37頁/共57頁第三十七頁，共58頁。動(dòng)態(tài)制動(dòng)的方法動(dòng)態(tài)制動(dòng)的方法(fngf)通過動(dòng)態(tài)制動(dòng)使電機(jī)通過動(dòng)態(tài)制動(dòng)使電機(jī)突然停止的方法突然停止的方法(fngf)有兩種：有兩種：1）通過短接電機(jī)）通過短接電機(jī)U、V、W相的繞組；相的繞組；2

37、）將轉(zhuǎn)子能量消耗）將轉(zhuǎn)子能量消耗到電阻上。到電阻上。動(dòng)態(tài)(dngti)(dngti)制動(dòng)產(chǎn)品介紹產(chǎn)品介紹伺服系統(tǒng)伺服系統(tǒng)概述概述 應(yīng)用框圖應(yīng)用框圖閉環(huán)控制閉環(huán)控制 伺服系列伺服系列控制模式控制模式 控制環(huán)節(jié)控制環(huán)節(jié) 主回路主回路 動(dòng)態(tài)制動(dòng)動(dòng)態(tài)制動(dòng) 再生再生 產(chǎn)品比較產(chǎn)品比較第38頁/共57頁第三十八頁，共58頁。動(dòng)態(tài)制動(dòng)是如何發(fā)生的？動(dòng)態(tài)制動(dòng)是如何發(fā)生的？第一種情況：雙繼電器版本的伺服驅(qū)動(dòng)第一種情況：雙繼電器版本的伺服驅(qū)動(dòng)器的動(dòng)態(tài)制動(dòng)電路使用一個(gè)繼電器造成器的動(dòng)態(tài)制動(dòng)電路使用一個(gè)繼電器造成電機(jī)繞組短路，從而電機(jī)繞組短路，從而(cng r)使電機(jī)緊使電機(jī)緊急停機(jī)。當(dāng)用在大功率伺服上時(shí)這種方急停機(jī)

38、。當(dāng)用在大功率伺服上時(shí)這種方法不是很安全。法不是很安全。動(dòng)態(tài)(dngti)(dngti)制動(dòng)產(chǎn)品介紹產(chǎn)品介紹伺服系統(tǒng)伺服系統(tǒng)概述概述 應(yīng)用框圖應(yīng)用框圖閉環(huán)控制閉環(huán)控制 伺服系列伺服系列控制模式控制模式 控制環(huán)節(jié)控制環(huán)節(jié) 主回路主回路 動(dòng)態(tài)制動(dòng)動(dòng)態(tài)制動(dòng) 再生再生 產(chǎn)品比較產(chǎn)品比較第39頁/共57頁第三十九頁，共58頁。動(dòng)態(tài)制動(dòng)是如何發(fā)生的？動(dòng)態(tài)制動(dòng)是如何發(fā)生的？第二種情況：第二種情況：1.5kW1.5kW以下的伺服驅(qū)動(dòng)器以下的伺服驅(qū)動(dòng)器的動(dòng)態(tài)制動(dòng)電路雖然是通過一個(gè)繼電器的動(dòng)態(tài)制動(dòng)電路雖然是通過一個(gè)繼電器動(dòng)作的，但實(shí)際上是用一個(gè)動(dòng)態(tài)制動(dòng)電動(dòng)作的，但實(shí)際上是用一個(gè)動(dòng)態(tài)制動(dòng)電阻消耗阻消耗(xioho)

39、(xioho)電機(jī)轉(zhuǎn)子能量。這種電機(jī)轉(zhuǎn)子能量。這種方法使電機(jī)有一個(gè)較長的減速時(shí)間和平方法使電機(jī)有一個(gè)較長的減速時(shí)間和平滑的停機(jī)。滑的停機(jī)。動(dòng)態(tài)(dngti)(dngti)制動(dòng)產(chǎn)品介紹產(chǎn)品介紹伺服系統(tǒng)伺服系統(tǒng)概述概述 應(yīng)用框圖應(yīng)用框圖閉環(huán)控制閉環(huán)控制 伺服系列伺服系列控制模式控制模式 控制環(huán)節(jié)控制環(huán)節(jié) 主回路主回路 動(dòng)態(tài)制動(dòng)動(dòng)態(tài)制動(dòng) 再生再生 產(chǎn)品比較產(chǎn)品比較第40頁/共57頁第四十頁，共58頁。動(dòng)態(tài)制動(dòng)是如何發(fā)生的？動(dòng)態(tài)制動(dòng)是如何發(fā)生的？第三種情況：第三種情況：2kW2kW以上的伺服驅(qū)動(dòng)器的動(dòng)態(tài)以上的伺服驅(qū)動(dòng)器的動(dòng)態(tài)制動(dòng)電路通過一個(gè)可控硅代替繼電器動(dòng)作，制動(dòng)電路通過一個(gè)可控硅代替繼電器動(dòng)作，這

40、是與這是與1.5kW1.5kW以下的伺服驅(qū)動(dòng)器唯一不同的以下的伺服驅(qū)動(dòng)器唯一不同的地方。電機(jī)地方。電機(jī)(dinj)(dinj)轉(zhuǎn)子能量也是消耗在動(dòng)轉(zhuǎn)子能量也是消耗在動(dòng)態(tài)制動(dòng)電阻上。這種方法也使電機(jī)態(tài)制動(dòng)電阻上。這種方法也使電機(jī)(dinj)(dinj)平滑的減速。平滑的減速。動(dòng)態(tài)(dngti)(dngti)制動(dòng)產(chǎn)品介紹產(chǎn)品介紹伺服系統(tǒng)伺服系統(tǒng)概述概述 應(yīng)用框圖應(yīng)用框圖閉環(huán)控制閉環(huán)控制 伺服系列伺服系列控制模式控制模式 控制環(huán)節(jié)控制環(huán)節(jié) 主回路主回路 動(dòng)態(tài)制動(dòng)動(dòng)態(tài)制動(dòng) 再生再生 產(chǎn)品比較產(chǎn)品比較第41頁/共57頁第四十一頁，共58頁。動(dòng)態(tài)動(dòng)態(tài)(dngti)(dngti)制動(dòng)何時(shí)發(fā)生？制動(dòng)何時(shí)發(fā)生？

41、Servo OffServo Off：動(dòng)態(tài)：動(dòng)態(tài)(dngti)(dngti)制動(dòng)打開以保制動(dòng)打開以保證安全。證安全。Servo OnServo On：動(dòng)態(tài)：動(dòng)態(tài)(dngti)(dngti)制動(dòng)關(guān)閉。制動(dòng)關(guān)閉。伺服驅(qū)動(dòng)器進(jìn)入伺服驅(qū)動(dòng)器進(jìn)入Servo OffServo Off狀態(tài)，當(dāng)：狀態(tài)，當(dāng)：1 1）S-ONS-ON輸入信號(hào)關(guān)閉；輸入信號(hào)關(guān)閉；2 2）超程；）超程；3 3）伺服報(bào)警發(fā)生；）伺服報(bào)警發(fā)生；4 4）主電源關(guān)閉。）主電源關(guān)閉。當(dāng)以上事件發(fā)生時(shí)，我們能夠通過設(shè)定參當(dāng)以上事件發(fā)生時(shí)，我們能夠通過設(shè)定參數(shù)數(shù)Pn004Pn004指定電機(jī)如何停機(jī)。指定電機(jī)如何停機(jī)。動(dòng)態(tài)(dngti)(dngti

42、)制動(dòng)產(chǎn)品介紹產(chǎn)品介紹伺服系統(tǒng)伺服系統(tǒng)概述概述 應(yīng)用框圖應(yīng)用框圖閉環(huán)控制閉環(huán)控制 伺服系列伺服系列控制模式控制模式 控制環(huán)節(jié)控制環(huán)節(jié) 主回路主回路 動(dòng)態(tài)制動(dòng)動(dòng)態(tài)制動(dòng) 再生再生 產(chǎn)品比較產(chǎn)品比較第42頁/共57頁第四十二頁，共58頁。使用可控硅的動(dòng)態(tài)制動(dòng)使用可控硅的動(dòng)態(tài)制動(dòng)2.0kW2.0kW以上的伺服驅(qū)動(dòng)器都使用了可控硅觸以上的伺服驅(qū)動(dòng)器都使用了可控硅觸發(fā)動(dòng)態(tài)制動(dòng)，以此替代繼電器。但是需要注發(fā)動(dòng)態(tài)制動(dòng)，以此替代繼電器。但是需要注意的是，如果控制電源關(guān)閉，使用可控硅的意的是，如果控制電源關(guān)閉，使用可控硅的伺服驅(qū)動(dòng)器的動(dòng)態(tài)制動(dòng)功能也將關(guān)閉。而使伺服驅(qū)動(dòng)器的動(dòng)態(tài)制動(dòng)功能也將關(guān)閉。而使用繼電器的伺服驅(qū)

43、動(dòng)器，掉電或報(bào)警用繼電器的伺服驅(qū)動(dòng)器，掉電或報(bào)警(bo (bo jng)jng)時(shí)保持動(dòng)態(tài)制動(dòng)狀態(tài)。時(shí)保持動(dòng)態(tài)制動(dòng)狀態(tài)。動(dòng)態(tài)(dngti)(dngti)制動(dòng)產(chǎn)品介紹產(chǎn)品介紹伺服系統(tǒng)伺服系統(tǒng)概述概述 應(yīng)用框圖應(yīng)用框圖閉環(huán)控制閉環(huán)控制 伺服系列伺服系列控制模式控制模式 控制環(huán)節(jié)控制環(huán)節(jié) 主回路主回路 動(dòng)態(tài)制動(dòng)動(dòng)態(tài)制動(dòng) 再生再生 產(chǎn)品比較產(chǎn)品比較第43頁/共57頁第四十三頁，共58頁。動(dòng)態(tài)制動(dòng)電阻動(dòng)態(tài)制動(dòng)電阻 為了使動(dòng)態(tài)制動(dòng)電為了使動(dòng)態(tài)制動(dòng)電路工作，必須有一些路工作，必須有一些消除電機(jī)轉(zhuǎn)子能量的消除電機(jī)轉(zhuǎn)子能量的途徑，這就是動(dòng)態(tài)制途徑，這就是動(dòng)態(tài)制動(dòng)電阻的作用。動(dòng)電阻的作用。 這個(gè)電阻消耗了電這個(gè)電

44、阻消耗了電機(jī)的能量，從而使電機(jī)的能量，從而使電機(jī)快速停止成為可能機(jī)快速停止成為可能。然而，有些伺服驅(qū)。然而，有些伺服驅(qū)動(dòng)器（如雙繼電器版動(dòng)器（如雙繼電器版本）內(nèi)并沒有動(dòng)態(tài)制本）內(nèi)并沒有動(dòng)態(tài)制動(dòng)電阻，那是因?yàn)殡妱?dòng)電阻，那是因?yàn)殡姍C(jī)繞組的阻抗已經(jīng)機(jī)繞組的阻抗已經(jīng)(y (y jing)jing)足夠用于制動(dòng)了足夠用于制動(dòng)了。動(dòng)態(tài)(dngti)(dngti)制動(dòng)產(chǎn)品介紹產(chǎn)品介紹伺服系統(tǒng)伺服系統(tǒng)概述概述 應(yīng)用框圖應(yīng)用框圖閉環(huán)控制閉環(huán)控制 伺服系列伺服系列控制模式控制模式 控制環(huán)節(jié)控制環(huán)節(jié) 主回路主回路 動(dòng)態(tài)制動(dòng)動(dòng)態(tài)制動(dòng) 再生再生 產(chǎn)品比較產(chǎn)品比較第44頁/共57頁第四十四頁，共58頁。再生是在電機(jī)減速過

45、程中的一種動(dòng)作，此時(shí)電機(jī)等效為一個(gè)發(fā)電機(jī)。再生吸收了旋轉(zhuǎn)(xunzhun)負(fù)載的動(dòng)能，并將它轉(zhuǎn)化為電能，回饋到驅(qū)動(dòng)器。再生(zishng)(zishng)產(chǎn)品介紹產(chǎn)品介紹伺服系統(tǒng)伺服系統(tǒng)概述概述 應(yīng)用框圖應(yīng)用框圖閉環(huán)控制閉環(huán)控制 伺服系列伺服系列控制模式控制模式 控制環(huán)節(jié)控制環(huán)節(jié) 主回路主回路 動(dòng)態(tài)制動(dòng)動(dòng)態(tài)制動(dòng) 再生再生 產(chǎn)品比較產(chǎn)品比較第45頁/共57頁第四十五頁，共58頁。再生兩個(gè)主要功能：1）消耗運(yùn)動(dòng)負(fù)載的慣性能量；2）快速地對主電容放電當(dāng)伺服系統(tǒng)運(yùn)行在額定轉(zhuǎn)速并且?guī)е试S的最大負(fù)載慣量，伺服驅(qū)動(dòng)器必須吸收停止負(fù)載時(shí)產(chǎn)生的全部能量而不損壞系統(tǒng)。如果系統(tǒng)運(yùn)行在超過額定轉(zhuǎn)速或者帶著超過允許的

46、最大負(fù)載慣量，那么必須有外部再生。 再生值依賴三個(gè)因素：轉(zhuǎn)矩、減速度和運(yùn)動(dòng)周期。這個(gè)值通常在選型軟件中計(jì)算并且顯示為電阻功率。然而，如果需要也可以手工計(jì)算。當(dāng)再生電路中需要更大的元器件時(shí)必須有外部再生。有時(shí)，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(gè)外部的電阻或電容作為內(nèi)部(nib)元器件的補(bǔ)充。再生(zishng)(zishng)產(chǎn)品介紹產(chǎn)品介紹伺服系統(tǒng)伺服系統(tǒng)概述概述 應(yīng)用框圖應(yīng)用框圖閉環(huán)控制閉環(huán)控制 伺服系列伺服系列控制模式控制模式 控制環(huán)節(jié)控制環(huán)節(jié) 主回路主回路 動(dòng)態(tài)制動(dòng)動(dòng)態(tài)制動(dòng) 再生再生 產(chǎn)品比較產(chǎn)品比較第46頁/共57頁第四十六頁，共58頁。再生能量的泄放再生

47、能量的泄放小功率伺服驅(qū)動(dòng)器小功率伺服驅(qū)動(dòng)器(200W(200W、400W)400W)，可使用，可使用(shyng)(shyng)內(nèi)置電容或外接電阻吸收。內(nèi)置電容或外接電阻吸收。中功率伺服驅(qū)動(dòng)器（中功率伺服驅(qū)動(dòng)器（750W750W到到5000W5000W），可使用），可使用(shyng)(shyng)內(nèi)置電阻或外接電阻吸收。內(nèi)置電阻或外接電阻吸收。大功率伺服驅(qū)動(dòng)器（大功率伺服驅(qū)動(dòng)器（7.5KW7.5KW到到22KW22KW），直接接外接），直接接外接電阻吸收。電阻吸收。再生(zishng)(zishng)產(chǎn)品介紹產(chǎn)品介紹伺服系統(tǒng)伺服系統(tǒng)概述概述 應(yīng)用框圖應(yīng)用框圖閉環(huán)控制閉環(huán)控制 伺服系列伺服系列

48、控制模式控制模式 控制環(huán)節(jié)控制環(huán)節(jié) 主回路主回路 動(dòng)態(tài)制動(dòng)動(dòng)態(tài)制動(dòng) 再生再生 產(chǎn)品比較產(chǎn)品比較第47頁/共57頁第四十七頁，共58頁。在下面的例子中，假定有200V的電源連接到伺服驅(qū)動(dòng)器，并參考簡單的再生電路示意圖。一個(gè)正常的P-N母線電壓是283V（200*1.41），當(dāng)電機(jī)開始減速時(shí)，回饋到驅(qū)動(dòng)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(huì)打開，能量就會(huì)消耗到電阻R1上，晶體管實(shí)際在380VDC到370VDC循環(huán)開關(guān)。帶負(fù)載(fzi)的減速將需要幾個(gè)這樣的循環(huán)周期。當(dāng)有再生不足時(shí)，可能會(huì)發(fā)生過壓報(bào)警（A13），

49、表示母線電壓超過420VDC，或者發(fā)生再生異常報(bào)警（A16），表示TR1打開時(shí)間太長（一個(gè)內(nèi)部寄存器專用于記錄TR1的開/關(guān)時(shí)間）。 再生(zishng)(zishng)產(chǎn)品介紹產(chǎn)品介紹伺服系統(tǒng)伺服系統(tǒng)概述概述 應(yīng)用框圖應(yīng)用框圖閉環(huán)控制閉環(huán)控制 伺服系列伺服系列控制模式控制模式 控制環(huán)節(jié)控制環(huán)節(jié) 主回路主回路 動(dòng)態(tài)制動(dòng)動(dòng)態(tài)制動(dòng) 再生再生 產(chǎn)品比較產(chǎn)品比較第48頁/共57頁第四十八頁，共58頁。時(shí)序時(shí)序 如果發(fā)生了如果發(fā)生了A13A13和和A16A16報(bào)警，我們需要改變再生報(bào)警，我們需要改變再生電阻電阻R1R1的阻值。我們需要消耗更多的流過電阻的阻值。我們需要消耗更多的流過電阻的電流量，因?yàn)榈碾?/p>

50、流量，因?yàn)閂=IV=I* *R R，我們能夠通過使用更，我們能夠通過使用更小的阻值來增大流過電阻小的阻值來增大流過電阻R1R1的電流量。增大電的電流量。增大電阻功率并不是正確的解決問題的方法，因?yàn)榱髯韫β什⒉皇钦_的解決問題的方法，因?yàn)榱鬟^電阻過電阻R1R1的電流量還是一樣的。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當(dāng)改變了電阻之后，我們需要檢查再生電路(dinl)(dinl)是否滿足更小阻值的要求。一旦減小是否滿足更小阻值的要求。一旦減小了了R1R1的阻值，就增大了流過它的電流，如果電的阻值，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，流增加的太多，

51、有可能超過電阻的額定功率，僅僅此時(shí)需要增大電阻的功率。僅僅此時(shí)需要增大電阻的功率。 再生(zishng)(zishng)產(chǎn)品介紹產(chǎn)品介紹伺服系統(tǒng)伺服系統(tǒng)概述概述 應(yīng)用框圖應(yīng)用框圖閉環(huán)控制閉環(huán)控制 伺服系列伺服系列控制模式控制模式 控制環(huán)節(jié)控制環(huán)節(jié) 主回路主回路 動(dòng)態(tài)制動(dòng)動(dòng)態(tài)制動(dòng) 再生再生 產(chǎn)品比較產(chǎn)品比較第49頁/共57頁第四十九頁，共58頁。再生的計(jì)算再生的計(jì)算(j sun)電機(jī)產(chǎn)生的能量：電機(jī)產(chǎn)生的能量：En=0.5JM(2N/60)2電容消耗的能量：電容消耗的能量：Ec=0.5C（Vk2-Vr2） 電機(jī)繞組消耗的能量：電機(jī)繞組消耗的能量：Em= 3JMN(2Ir/60Tr)2*(Ra/t

52、d)負(fù)載消耗的能量：負(fù)載消耗的能量：EL=0.5TL(2Ntd/60)因?yàn)樗械哪芰恐捅仨氁驗(yàn)樗械哪芰恐捅仨殲闉?，所以我們能夠計(jì)算，所以我們能夠計(jì)算(j sun)出電阻必須消出電阻必須消耗的能量為耗的能量為Er=En-Ec-Em-EL因此我們可以計(jì)算因此我們可以計(jì)算(j sun)出再生電阻的功率出再生電阻的功率為為Wr=Er/Cycle 再生(zishng)(zishng)產(chǎn)品介紹產(chǎn)品介紹伺服系統(tǒng)伺服系統(tǒng)概述概述 應(yīng)用框圖應(yīng)用框圖閉環(huán)控制閉環(huán)控制 伺服系列伺服系列控制模式控制模式 控制環(huán)節(jié)控制環(huán)節(jié) 主回路主回路 動(dòng)態(tài)制動(dòng)動(dòng)態(tài)制動(dòng) 再生再生 產(chǎn)品比較產(chǎn)品比較第50頁/共57頁第五十頁，共

53、58頁。再生的計(jì)算再生的計(jì)算如果再生電阻的功率超過內(nèi)部電阻的額定功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(gè)率，我們必須外加一個(gè)(y )(y )電阻以彌補(bǔ)電阻以彌補(bǔ)這些差額。這些差額。正如我們在公式中看到的，電機(jī)在停止負(fù)載正如我們在公式中看到的，電機(jī)在停止負(fù)載時(shí)產(chǎn)生的能量，負(fù)載、電容時(shí)產(chǎn)生的能量，負(fù)載、電容C1C1、電機(jī)繞組、電機(jī)繞組、電阻電阻R1R1都參與了能量的消耗。都參與了能量的消耗。 注意注意 伺服驅(qū)動(dòng)器不能應(yīng)用于連續(xù)再生模式伺服驅(qū)動(dòng)器不能應(yīng)用于連續(xù)再生模式，避免使用在電機(jī)輸出力矩方向與實(shí)際運(yùn)轉(zhuǎn)，避免使用在電機(jī)輸出力矩方向與實(shí)際運(yùn)轉(zhuǎn)方向相反的場合。方向相反的場合。再生(

54、zishng)(zishng)產(chǎn)品介紹產(chǎn)品介紹伺服系統(tǒng)伺服系統(tǒng)概述概述 應(yīng)用框圖應(yīng)用框圖閉環(huán)控制閉環(huán)控制 伺服系列伺服系列控制模式控制模式 控制環(huán)節(jié)控制環(huán)節(jié) 主回路主回路 動(dòng)態(tài)制動(dòng)動(dòng)態(tài)制動(dòng) 再生再生 產(chǎn)品比較產(chǎn)品比較第51頁/共57頁第五十一頁，共58頁。控制精度不同控制精度不同(b tn)(b tn) 步進(jìn)電機(jī)步距角為步進(jìn)電機(jī)步距角為3.63.6、 1.8 1.8、0.72 0.72 、0.360.36 伺服電機(jī)伺服電機(jī)25002500線編線編碼器脈沖當(dāng)量為碼器脈沖當(dāng)量為 360360/10000=0.036/10000=0.036 低頻特性不同低頻特性不同(b tn) (b tn) 步進(jìn)電機(jī)的低頻振動(dòng)對于機(jī)器的正常步進(jìn)電機(jī)的低頻振動(dòng)對于機(jī)器的正常運(yùn)轉(zhuǎn)非常不運(yùn)轉(zhuǎn)非常不 利。利。 矩頻特性不同矩頻特性不同(b tn) (b tn) 步進(jìn)電機(jī)的輸出力矩隨轉(zhuǎn)速升高而下步進(jìn)電機(jī)的輸出力矩隨轉(zhuǎn)速升高而下降，且在較高轉(zhuǎn)速時(shí)會(huì)急劇下降，所以降，且在較高轉(zhuǎn)速時(shí)會(huì)急劇下降，所以其最高工作轉(zhuǎn)速一般在其最高工作轉(zhuǎn)速一般在300300600rpm600rpm。 交流伺服電機(jī)在額定轉(zhuǎn)速（一般為交流伺服電機(jī)在額定轉(zhuǎn)速（一般為20002000或或3000rpm3000rpm）恒力矩輸出，在額定轉(zhuǎn)速以）恒力矩輸出，在額定轉(zhuǎn)速以上為恒功率輸出。上為恒功率輸