伺服電機(jī)及其控制原理

1、1CONFIDENTIAL NOT FOR DISTRIBUTION伺服電機(jī)及其控制原理伺服電機(jī)及其控制原理TPM基礎(chǔ)知識(shí)的培訓(xùn)素材基礎(chǔ)知識(shí)的培訓(xùn)素材2CONFIDENTIAL NOT FOR DISTRIBUTION目目 錄錄1 1 伺服系統(tǒng)伺服系統(tǒng) 1.1 伺服概述 1.2 伺服系統(tǒng)組成 1.3 伺服系統(tǒng)分類2 2 伺服電機(jī)伺服電機(jī) 2.1 伺服電機(jī)概述 2.2 伺服電機(jī)組成和分類 2.3 交流伺服電機(jī)原理 2.4 松下伺服電機(jī)的應(yīng)用和故障分析3 3 伺服控制器伺服控制器 3.1 伺服控制器概述 3.2 伺服控制器原理 3.3 松下伺服控制器介紹 3.4 松下伺服控制器常用設(shè)置應(yīng)用 3.5

2、 松下伺服控制器故障分析和處理23CONFIDENTIAL NOT FOR DISTRIBUTION1.1 伺服概述伺服概述伺服(Servo)，指系統(tǒng)跟隨外部指令進(jìn)行人們所期望的運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)要素包括位置、速度、加速度和力矩。34CONFIDENTIAL NOT FOR DISTRIBUTION伺服控制系統(tǒng)(servo control system)是所有機(jī)電一體化設(shè)備的核心，它的基本設(shè)計(jì)要求是輸出量能迅速而準(zhǔn)確地響應(yīng)輸入指令的變化，如機(jī)械手控制系統(tǒng)的目標(biāo)是使機(jī)械手能夠按照指定的軌跡進(jìn)行運(yùn)動(dòng)。象這種輸出量以一定準(zhǔn)確度隨時(shí)跟蹤輸入量（指定目標(biāo)）變化的控制系統(tǒng)稱為伺服控制系統(tǒng)，因此，伺服系統(tǒng)也稱為隨動(dòng)

3、系統(tǒng)或自動(dòng)跟蹤系統(tǒng)。它是以機(jī)械量如位移、速度、加速度、力、力矩等作為被控量的一種自動(dòng)控制系統(tǒng)。45CONFIDENTIAL NOT FOR DISTRIBUTION5輸入量輸出量控制操作輸入量控制操作輸出量測量 反饋環(huán)6CONFIDENTIAL NOT FOR DISTRIBUTION1.2 伺服系統(tǒng)組成伺服系統(tǒng)組成 從自動(dòng)控制理論的角度來分析，伺服控制系統(tǒng)一般包括控制器、被控對(duì)象、執(zhí)行環(huán)節(jié)、檢測環(huán)節(jié)、比較環(huán)節(jié)等五部分。67CONFIDENTIAL NOT FOR DISTRIBUTION伺服系統(tǒng)組成原理框78CONFIDENTIAL NOT FOR DISTRIBUTION比較環(huán)節(jié)比較環(huán)節(jié)

4、比較環(huán)節(jié)是將輸入的指令信號(hào)與系統(tǒng)的反饋信號(hào)進(jìn)行比較，以獲得輸出與輸入間的偏差信號(hào)的環(huán)節(jié)，通常由專門的電路或計(jì)算機(jī)來實(shí)現(xiàn)89CONFIDENTIAL NOT FOR DISTRIBUTION控制器控制器 控制器是伺服控制系統(tǒng)里面的調(diào)節(jié)元件，通常是計(jì)算機(jī)或PID（比例-積分-微分）控制電路，其主要任務(wù)是對(duì)比較元件輸出的偏差信號(hào)進(jìn)行變換處理，以控制執(zhí)行元件按要求動(dòng)作。910CONFIDENTIAL NOT FOR DISTRIBUTION執(zhí)行環(huán)節(jié)執(zhí)行環(huán)節(jié) 執(zhí)行環(huán)節(jié)的作用是按控制信號(hào)的要求，將輸入的各種形式的能量轉(zhuǎn)換成機(jī)械能，驅(qū)動(dòng)被控對(duì)象工作。1011CONFIDENTIAL NOT FOR DIST

5、RIBUTION被控對(duì)象被控對(duì)象 被控對(duì)象是指被控制的機(jī)構(gòu)或裝置，是直接完成系統(tǒng)目的的主體。被控對(duì)象一般包括傳動(dòng)系統(tǒng)、執(zhí)行裝置和負(fù)載。1112CONFIDENTIAL NOT FOR DISTRIBUTION檢測環(huán)節(jié)檢測環(huán)節(jié) 檢測環(huán)節(jié)是指能夠?qū)敵鲞M(jìn)行測量并轉(zhuǎn)換成比較環(huán)節(jié)所需要的量綱的裝置，一般包括傳感器和轉(zhuǎn)換電路。1213CONFIDENTIAL NOT FOR DISTRIBUTION需要注意：需要注意： 在實(shí)際的伺服控制系統(tǒng)中，上述每個(gè)環(huán)節(jié)在硬件特征上并不成立，可能幾個(gè)環(huán)節(jié)在一個(gè)硬件中，如測速直流電機(jī)既是執(zhí)行元件又是檢測元件。1314CONFIDENTIAL NOT FOR DISTRI

6、BUTION1.3 1.3 伺服系統(tǒng)分類伺服系統(tǒng)分類伺服系統(tǒng)可分為三類伺服系統(tǒng)可分為三類開環(huán)伺服控制系統(tǒng)開環(huán)伺服控制系統(tǒng)半閉環(huán)伺服控制系統(tǒng)半閉環(huán)伺服控制系統(tǒng)閉環(huán)伺服控制系統(tǒng)閉環(huán)伺服控制系統(tǒng)1415CONFIDENTIAL NOT FOR DISTRIBUTION開環(huán)伺服控制系統(tǒng)開環(huán)伺服控制系統(tǒng)(open loop)控制系統(tǒng)沒有檢測反饋裝置則稱為開環(huán)伺服系統(tǒng)。常用的執(zhí)行元件是步進(jìn)電機(jī)，通常以步進(jìn)電機(jī)作為執(zhí)行元件的開環(huán)系統(tǒng)是步進(jìn)式伺服系統(tǒng)，在這種系統(tǒng)中，如果是大功率驅(qū)動(dòng)時(shí)，用步進(jìn)電機(jī)作為執(zhí)行元件。驅(qū)動(dòng)電路的主要任務(wù)是將指令脈沖轉(zhuǎn)化為驅(qū)動(dòng)執(zhí)行元件所需的信號(hào)。開環(huán)伺服系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡單，但精度不是很高。15

7、開環(huán)伺服系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡圖開環(huán)伺服系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡圖數(shù)控裝置發(fā)出脈沖指令，經(jīng)過脈沖分配和功率放大后，驅(qū)動(dòng)步進(jìn)電機(jī)和傳動(dòng)件的累積誤差。因此，開環(huán)伺服系統(tǒng)的精度低，一般可達(dá)到0.01mm左右，且速度也有一定的限制。16CONFIDENTIAL NOT FOR DISTRIBUTION位置控制控制器（裝置）步進(jìn)驅(qū)動(dòng)器 步進(jìn)馬達(dá)開環(huán)伺服控制系統(tǒng)開環(huán)伺服控制系統(tǒng)沒有反饋、只能進(jìn)行一個(gè)方向的控制。使用步進(jìn)馬達(dá)。 方向指令17CONFIDENTIAL NOT FOR DISTRIBUTION位置控制控制器（裝置）步進(jìn)驅(qū)動(dòng)器 步進(jìn)馬達(dá)步進(jìn)角脈沖馬達(dá)指令脈沖脈沖例 步進(jìn)角 .的情況 脈沖 .的動(dòng)作 脈沖 （圈） 開環(huán)伺服控

8、制回路開環(huán)伺服控制回路18CONFIDENTIAL NOT FOR DISTRIBUTION位置控制控制器（裝置）步進(jìn)驅(qū)動(dòng)器 步進(jìn)馬達(dá)開環(huán)伺服控制回路開環(huán)伺服控制回路位置速度脈沖數(shù)脈沖頻率19CONFIDENTIAL NOT FOR DISTRIBUTION位置控制控制器（裝置）步進(jìn)驅(qū)動(dòng)器 步進(jìn)馬達(dá)開環(huán)伺服控制回路開環(huán)伺服控制回路注意點(diǎn) 有失步的可能性急速負(fù)荷變動(dòng)急速速度變動(dòng)原因20CONFIDENTIAL NOT FOR DISTRIBUTION半閉環(huán)伺服控制系統(tǒng)半閉環(huán)伺服控制系統(tǒng)(Semi-closed loop)通常把檢測元件安裝在電機(jī)軸端而組成的伺服系統(tǒng)稱為半閉環(huán)系統(tǒng)。它與全閉環(huán)伺服系

9、統(tǒng)的區(qū)別在于其檢測元件位于系統(tǒng)傳動(dòng)鏈的中間。20半閉環(huán)伺服系統(tǒng)簡圖半閉環(huán)伺服系統(tǒng)簡圖工作臺(tái)的位置通過電機(jī)上的傳感器或是安裝在絲桿軸端的編碼器間接獲得。由于有部分傳動(dòng)鏈在系統(tǒng)閉環(huán)之外，故其定位精度比全閉環(huán)的稍差。但由于測量角位移比測量線位移容易，并可在傳動(dòng)鏈的任何轉(zhuǎn)動(dòng)部位進(jìn)行角位移的測量和反饋，故結(jié)構(gòu)比較簡單，調(diào)整、維護(hù)也比較方便。由于將慣性質(zhì)量很大的工作臺(tái)排除在閉環(huán)之外，這種系統(tǒng)調(diào)試較容易、穩(wěn)定性好，具有較高的性價(jià)比，被廣泛應(yīng)用于各種機(jī)電一體化設(shè)備。21CONFIDENTIAL NOT FOR DISTRIBUTION全閉環(huán)伺服控制系統(tǒng)全閉環(huán)伺服控制系統(tǒng)(Full-closed loop)全閉

10、環(huán)伺服系統(tǒng)主要由執(zhí)行元件、檢測元件、比較環(huán)節(jié)、驅(qū)動(dòng)電路和被控對(duì)象五部分組成。在閉環(huán)系統(tǒng)中，檢測元件將被控對(duì)象移動(dòng)部件的實(shí)際位置檢測出來并轉(zhuǎn)換成電信號(hào)反饋給比較環(huán)節(jié)。常見的檢測元件有旋轉(zhuǎn)變壓器、感應(yīng)同步器、光柵、磁柵和編碼器等。21全閉環(huán)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡圖全閉環(huán)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡圖機(jī)械傳動(dòng)鏈的慣量、間隙、摩擦、剛性等非線性因素都會(huì)給伺服系統(tǒng)造成影響，從而使系統(tǒng)的控制和調(diào)試變得異常復(fù)雜，因此，全閉環(huán)伺服系統(tǒng)主要用于高精密和大型的機(jī)電一體化設(shè)備。全閉環(huán)伺服系統(tǒng)將位置檢測器件直接安裝在工作臺(tái)上，從而可獲得工作臺(tái)實(shí)際位置的精確信息。22CONFIDENTIAL NOT FOR DISTRIBUTION半閉環(huán)伺服控制回

11、路半閉環(huán)伺服控制回路位置控制控制器（裝置）伺服驅(qū)動(dòng)器伺服馬達(dá)編碼器閉環(huán)伺服控制回路閉環(huán)伺服控制回路位置控制控制器（裝置）伺服驅(qū)動(dòng)器伺服馬達(dá)編碼器絲性標(biāo)尺23CONFIDENTIAL NOT FOR DISTRIBUTION23伺服系統(tǒng)在實(shí)際生產(chǎn)設(shè)備中的伺服系統(tǒng)在實(shí)際生產(chǎn)設(shè)備中的應(yīng)用應(yīng)用繞管機(jī)：皮帶線伺服控制、繞管機(jī)1#2#工位伺服電機(jī)控制易碎管機(jī)：6#工位影像系統(tǒng)伺服電機(jī)控制擠管線：繞圈機(jī)A、B組繞圈，大轉(zhuǎn)盤，導(dǎo)線桿伺服控制Minicap：1-4#加蓋機(jī)上料皮帶24CONFIDENTIAL NOT FOR DISTRIBUTION24伺服系統(tǒng)在實(shí)際生產(chǎn)中的應(yīng)用伺服系統(tǒng)在實(shí)際生產(chǎn)中的應(yīng)用在這些應(yīng)

12、用中，都是采用閉環(huán)伺服控制系統(tǒng)，下面以繞管機(jī)皮帶線伺服控制系統(tǒng)做例子介紹閉環(huán)伺服系統(tǒng)PLC SLC5001746-HSTP1步進(jìn)控制模塊Panasonic伺服驅(qū)動(dòng)器Panasonic伺服馬達(dá)編碼器皮帶位置光柵脈沖脈沖位置位置、速度反饋、速度反饋皮帶運(yùn)行皮帶運(yùn)行位置位置反饋信號(hào)反饋信號(hào)25CONFIDENTIAL NOT FOR DISTRIBUTION2.1 伺服電機(jī)概述伺服電機(jī)概述 定義定義 伺服電動(dòng)機(jī)又叫執(zhí)行電動(dòng)機(jī)，或叫控制電動(dòng)機(jī)。 在自動(dòng)控制系統(tǒng)中，伺服電動(dòng)機(jī)是一個(gè)執(zhí)行元件，它的作用是把信號(hào)（控制電壓或相位）變換成機(jī)械位移，也就是把接收到的電信號(hào)變?yōu)殡姍C(jī)的一定轉(zhuǎn)速或角位移。2526CON

13、FIDENTIAL NOT FOR DISTRIBUTION2.2 伺服電機(jī)組成和分類伺服電機(jī)組成和分類26組成組成編碼器編碼器編碼器連接器編碼器連接器電機(jī)用連接器電機(jī)用連接器電機(jī)外殼電機(jī)外殼（定子）（定子）法蘭法蘭電機(jī)轉(zhuǎn)軸電機(jī)轉(zhuǎn)軸（轉(zhuǎn)子）（轉(zhuǎn)子）27CONFIDENTIAL NOT FOR DISTRIBUTION伺服電機(jī)分類伺服電機(jī)分類直流直流伺服電動(dòng)機(jī)交流交流伺服電動(dòng)機(jī)27在我們實(shí)際生產(chǎn)應(yīng)用當(dāng)中，使用的是交流伺服電機(jī)，其具有顯著特點(diǎn)： 1、起動(dòng)轉(zhuǎn)矩大 2、運(yùn)行范圍較廣 3、無自轉(zhuǎn)現(xiàn)象28CONFIDENTIAL NOT FOR DISTRIBUTION2.3 交流伺服電機(jī)原理交流伺服電機(jī)

14、原理28交流伺服電機(jī)主要由定子、轉(zhuǎn)子及測量轉(zhuǎn)子位置的位置傳感器構(gòu)成。定子和采用三相對(duì)稱繞組結(jié)構(gòu)，它們的軸線在空空間間彼此相差彼此相差120度。度。位置傳感器一般為光電編碼器或旋轉(zhuǎn)變壓器 。29CONFIDENTIAL NOT FOR DISTRIBUTION29伺服電機(jī)內(nèi)部的轉(zhuǎn)子是永磁鐵，驅(qū)動(dòng)器控制的U/V/W三相電形成電磁場，轉(zhuǎn)子在此磁場的作用下轉(zhuǎn)動(dòng)，同時(shí)電機(jī)自帶的編碼器反饋信號(hào)給驅(qū)動(dòng)器，驅(qū)動(dòng)器根據(jù)反饋值與目標(biāo)值進(jìn)行比較，調(diào)整轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)的角度。伺服電機(jī)的精度決定于編碼器的精度（線數(shù)）。30CONFIDENTIAL NOT FOR DISTRIBUTION30其主要特點(diǎn)是： 當(dāng)信號(hào)電壓為零時(shí)無自

15、轉(zhuǎn)現(xiàn)象，轉(zhuǎn)速隨著轉(zhuǎn)矩的增加而勻速下降。31CONFIDENTIAL NOT FOR DISTRIBUTION2.4 松下伺服電機(jī)的應(yīng)用和故障分析在使用松下伺服電機(jī)之前需要確認(rèn)其型號(hào)型號(hào)3132CONFIDENTIAL NOT FOR DISTRIBUTION型號(hào)說明型號(hào)說明3233CONFIDENTIAL NOT FOR DISTRIBUTION3334CONFIDENTIAL NOT FOR DISTRIBUTION34伺服電機(jī)型號(hào)為MSME5AZS1S：該電機(jī)低慣量，輸出功率50W，額定輸入電壓AC30V，絕對(duì)式編碼器，17位脈沖，7線制導(dǎo)線帶帶17位編碼器的電機(jī)而言，驅(qū)動(dòng)器每接收位編碼器

16、的電機(jī)而言，驅(qū)動(dòng)器每接收217=131072個(gè)脈沖，電機(jī)轉(zhuǎn)一圈，即其每個(gè)脈沖個(gè)脈沖，電機(jī)轉(zhuǎn)一圈，即其每個(gè)脈沖電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)的角度為電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)的角度為360/131072=0.002735CONFIDENTIAL NOT FOR DISTRIBUTION需要我們注意的是： 伺服電機(jī)實(shí)際使用當(dāng)中，必須了解電機(jī)的型號(hào)規(guī)格，確認(rèn)好電機(jī)編碼器的分辨率，才能選擇合適的伺服控制器。3536CONFIDENTIAL NOT FOR DISTRIBUTION松下伺服電機(jī)常見故障分析松下伺服電機(jī)常見故障分析問題問題1：對(duì)伺服電機(jī)進(jìn)行機(jī)械安裝時(shí)，應(yīng)該 注意什么問題？ 由于每臺(tái)伺服電機(jī)都帶有編碼器，它是一個(gè)十分容易碎的精密光

17、學(xué)器件，過大的沖擊力會(huì)使其破壞。因而在安裝的過程中要避免對(duì)編碼器使用過大的沖擊力。3637CONFIDENTIAL NOT FOR DISTRIBUTION問題問題2：試機(jī)時(shí)一上電，電機(jī)就振動(dòng)（加/減速）并有很大的噪聲。 這種現(xiàn)象可能是以下原因：1、由于伺服驅(qū)動(dòng)器的增益設(shè)置過高，產(chǎn)生了自激震蕩。這時(shí)候需要重新設(shè)置伺服驅(qū)動(dòng)器伺服參數(shù)，適當(dāng)降低系統(tǒng)增益；2、編碼器出現(xiàn)故障，更換編碼器。3、速度命令出現(xiàn)重復(fù)的雜訊，信號(hào)線受到干擾，將電源線和信號(hào)線分開，并將信號(hào)線屏蔽好。4、電機(jī)軸承，在無負(fù)載的情況下運(yùn)轉(zhuǎn)電機(jī)，確認(rèn)電機(jī)軸承附近的震動(dòng)和聲音。3738CONFIDENTIAL NOT FOR DISTRI

18、BUTION問題問題3：松下伺服電機(jī)在很低的速度運(yùn)行過程中，時(shí)快時(shí)慢，象爬行一樣，怎么辦? 伺服電機(jī)出現(xiàn)低速爬行現(xiàn)象一般是由于系統(tǒng)增益太低引起的，適當(dāng)調(diào)整系統(tǒng)增益，或運(yùn)行驅(qū)動(dòng)器自動(dòng)增益調(diào)整功能。3839CONFIDENTIAL NOT FOR DISTRIBUTION問題問題4：伺服電機(jī)沒有旋轉(zhuǎn)。 出現(xiàn)此類故障時(shí)，先確認(rèn)伺服控制器是否通電是否有故障顯示；檢查伺服電機(jī)接線是否完好；電機(jī)是否過負(fù)荷或負(fù)載機(jī)構(gòu)卡死；關(guān)閉伺服控制器電源將電機(jī)從設(shè)備卸載下來，能否用手轉(zhuǎn)動(dòng)電機(jī)轉(zhuǎn)軸。3940CONFIDENTIAL NOT FOR DISTRIBUTION問題問題5：伺服電機(jī)上電時(shí)，機(jī)械運(yùn)動(dòng)異常快速(飛車)

19、。 出現(xiàn)這種伺服整機(jī)系統(tǒng)故障，先確認(rèn)伺服控制器是否出現(xiàn)故障，伺服控制參數(shù)是否設(shè)置正確，而后檢查：脈沖編碼器接線是否錯(cuò)誤；脈沖編碼器聯(lián)軸節(jié)是否損壞；檢查測速發(fā)電機(jī)端子是否接反和勵(lì)磁信號(hào)線是否接錯(cuò)。4041CONFIDENTIAL NOT FOR DISTRIBUTION問題問題6：伺服電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)不穩(wěn)定，伺服控制器速度歸零后電機(jī)仍緩慢轉(zhuǎn)動(dòng)。 出現(xiàn)這種情況，原因有以下： 1、伺服控制器控制模式設(shè)置錯(cuò)誤；2、伺服增益調(diào)整不良；3、電機(jī)接線、接頭、控制器接觸不良；4、電機(jī)控制信號(hào)受干擾，將電源線和信號(hào)線分開，并將信號(hào)線屏蔽好。4142CONFIDENTIAL NOT FOR DISTRIBUTION問題問

20、題7：偏離原點(diǎn)位置。 伺服電機(jī)偏離原點(diǎn)，造成這個(gè)情況原因：1、原點(diǎn)搜尋速度過快，降低原點(diǎn)附近原點(diǎn)回歸速度或者延長原點(diǎn)感應(yīng)器的感應(yīng)區(qū)域；2、編碼器線路出現(xiàn)重疊雜訊受干擾，將電源線和信號(hào)線分開，并將信號(hào)線屏蔽好。4243CONFIDENTIAL NOT FOR DISTRIBUTION問題問題8：伺服電機(jī)過熱（電機(jī)燒毀）。 原因：1、負(fù)載慣性（負(fù)荷）太大，增大電機(jī)和控制器的容量；2、設(shè)備（機(jī)械）松動(dòng)、脫落，重新確認(rèn)設(shè)備（機(jī)械）各部件；3、與驅(qū)動(dòng)器接線錯(cuò)誤，確認(rèn)電機(jī)和控制器名牌，根據(jù)說明書檢查是否接線錯(cuò)誤。4、電機(jī)軸承故障。5、電機(jī)故障（接地、缺相等）4344CONFIDENTIAL NOT FOR

21、 DISTRIBUTION3.1 伺服控制器概述伺服控制器概述 伺服驅(qū)動(dòng)器（servo drives） 又稱為“伺服控制器”、“伺服放大器”，是用來控制伺服電機(jī)的一種控制器，其作用類似于變頻器作用于普通交流馬達(dá)，屬于伺服系統(tǒng)的一部分，主要應(yīng)用于高精度的定位系統(tǒng)。4445CONFIDENTIAL NOT FOR DISTRIBUTION45 1、按照定位指令裝置輸出的脈沖串，對(duì)工件進(jìn)行定位控制。 2、伺服電機(jī)鎖定功能：當(dāng)偏差計(jì)數(shù)器的輸出為零時(shí)，如果有外力 使伺服電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)，由編碼器將反饋脈沖輸入偏差計(jì)數(shù)器，偏差 計(jì)數(shù)器發(fā)出速度指令，旋轉(zhuǎn)修正電機(jī)使之停止在滯留脈沖為零 的位置上，該停留于固定位置的功

22、能，稱為伺服鎖定。 3、進(jìn)行適合機(jī)械負(fù)荷的位置環(huán)路增益和速度環(huán)路增益調(diào)整。伺服控制器的伺服控制器的作用作用46CONFIDENTIAL NOT FOR DISTRIBUTION46伺服控制器三種控制方式伺服控制器三種控制方式1 1 轉(zhuǎn)矩控制：轉(zhuǎn)矩控制： 通過外部模擬量的輸入或直接的地址的賦值來設(shè)定電機(jī) 軸對(duì)外的輸出轉(zhuǎn)矩的大小，主要應(yīng)用于需要嚴(yán)格控制轉(zhuǎn) 矩的場合。 電流環(huán)控制電流環(huán)控制2 2速度控制速度控制：通過模擬量的輸入或脈沖的頻率對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)速度的控制。 速度環(huán)控制速度環(huán)控制3 3位置控制：位置控制：伺服中最常用的控制，位置控制模式一般是通過外部 輸入的脈沖的頻率來確定轉(zhuǎn)動(dòng)速度的大小，通過脈沖

23、的個(gè)數(shù)來確定轉(zhuǎn)動(dòng)的角度,所以一般應(yīng)用于定位裝置。 三環(huán)控制三環(huán)控制47CONFIDENTIAL NOT FOR DISTRIBUTION3.2 伺服控制器原理47伺服控制器主電路伺服控制器主電路48CONFIDENTIAL NOT FOR DISTRIBUTION48a a 整流回路：整流回路： 將交流轉(zhuǎn)變成直流，可分為單相和三相整流橋。 平滑電容：對(duì)整流電源進(jìn)行平滑，減少其脈動(dòng)成分。c c 再生制動(dòng)再生制動(dòng)： 所謂再生制動(dòng)就是指馬達(dá)的實(shí)際轉(zhuǎn)速高于指令速度時(shí) 產(chǎn)生能量回饋的現(xiàn)象。 再生制動(dòng)回路就是用來消耗這些回饋能源的裝置。 伺服控制器主電路伺服控制器主電路49CONFIDENTIAL NOT

24、 FOR DISTRIBUTION49d d 逆變回路：逆變回路： 生成適合馬達(dá)轉(zhuǎn)速的頻率、適合負(fù)載轉(zhuǎn)矩大小的電流， 從而驅(qū)動(dòng)馬達(dá)。 逆變模塊采用IGBT開關(guān)元件。e e 動(dòng)態(tài)制動(dòng)器：動(dòng)態(tài)制動(dòng)器： 具有在基極斷路時(shí)，在伺服馬達(dá)端子間加上適當(dāng)?shù)碾娮?器進(jìn)行短路消耗旋轉(zhuǎn)能，使之迅速停轉(zhuǎn)的功能。50CONFIDENTIAL NOT FOR DISTRIBUTION3.3松下伺服控制器松下伺服控制器5051CONFIDENTIAL NOT FOR DISTRIBUTION型號(hào)說明型號(hào)說明5152CONFIDENTIAL NOT FOR DISTRIBUTION外形和接插件清單外形和接插件清單52控制器

25、銘牌ID：軸地址選擇開關(guān)IM：轉(zhuǎn)矩監(jiān)測端子SP：速度監(jiān)測端子G：接地端子X1：電源輸入接口X2：電機(jī)接口X3：RS485通訊口X4：RS232通訊口接地端子X5：I/O接口X6：編碼器接口X6：外置光柵接口53CONFIDENTIAL NOT FOR DISTRIBUTION53控制器接線端子控制器接線端子需要我們注意的是：需要我們注意的是：在使用單相電源輸入時(shí)，只接在使用單相電源輸入時(shí)，只接L1和和L3；接電機(jī)時(shí)，；接電機(jī)時(shí)，U、V、W相必須和電機(jī)相對(duì)應(yīng)的顏相必須和電機(jī)相對(duì)應(yīng)的顏色線相接，一般為色線相接，一般為U紅、紅、V白、白、W黑。具體情況必須黑。具體情況必須查看控制器和電機(jī)的使用說明書

26、，這點(diǎn)非常重要！查看控制器和電機(jī)的使用說明書，這點(diǎn)非常重要！54CONFIDENTIAL NOT FOR DISTRIBUTION3.4伺服控制器常用設(shè)置應(yīng)用伺服控制器常用設(shè)置應(yīng)用54伺服前面板伺服前面板55CONFIDENTIAL NOT FOR DISTRIBUTION55當(dāng)伺服接通電源時(shí)，其面板當(dāng)伺服接通電源時(shí)，其面板LED顯示如下：顯示如下：56CONFIDENTIAL NOT FOR DISTRIBUTION前面板的使用方法前面板的使用方法LEDLED的顯示模式的切換的顯示模式的切換56LED初始顯示設(shè)置設(shè)置鍵鍵監(jiān)視器模式監(jiān)視器模式參數(shù)設(shè)定模式參數(shù)設(shè)定模式模式鍵模式鍵EEPROM寫入

27、模式寫入模式模式鍵模式鍵輔助功能模式輔助功能模式模式鍵模式鍵模式鍵模式鍵57CONFIDENTIAL NOT FOR DISTRIBUTION設(shè)置鍵設(shè)置鍵監(jiān)視器模式（選擇顯示）監(jiān)視器模式（選擇顯示）57監(jiān)視器模式選擇設(shè)置：當(dāng)進(jìn)入監(jiān)視器模式后，通過按 鍵選擇所需要的顯示內(nèi)容，再按設(shè)置鍵執(zhí)行所選擇的顯示。例如: 顯示(查看)故障信息LED初始顯示設(shè)置設(shè)置鍵鍵監(jiān)視器模式監(jiān)視器模式上下鍵上下鍵警告編號(hào)警告編號(hào)設(shè)置設(shè)置鍵鍵顯示錯(cuò)誤編碼顯示錯(cuò)誤編碼注：具體詳細(xì)的監(jiān)視器選擇內(nèi)容以及報(bào)警編號(hào)需查閱伺服控制器注：具體詳細(xì)的監(jiān)視器選擇內(nèi)容以及報(bào)警編號(hào)需查閱伺服控制器的使用說明書。的使用說明書。58CONFIDEN

28、TIAL NOT FOR DISTRIBUTION設(shè)置設(shè)置鍵鍵參數(shù)設(shè)定模式參數(shù)設(shè)定模式58伺服參數(shù)設(shè)置：當(dāng)進(jìn)入?yún)?shù)設(shè)定模式后，通過按 鍵選擇所需要更改的參數(shù)項(xiàng)，再按設(shè)置鍵進(jìn)入該 參數(shù)項(xiàng)通過 鍵更改參數(shù)，最后按設(shè)置鍵完成參數(shù)設(shè)置。例如：設(shè)定伺服控制器的控制模式（Pr0.01）設(shè)置鍵設(shè)置鍵LED初始顯示設(shè)置設(shè)置鍵鍵監(jiān)視器模式監(jiān)視器模式上下上下鍵鍵模式鍵模式鍵參數(shù)設(shè)定模式參數(shù)設(shè)定模式控制模式（控制模式（Pr0.01）參數(shù)選擇參數(shù)選擇上下上下鍵鍵速度模式速度模式取消更取消更改返回改返回持續(xù)按設(shè)置鍵，伺服持續(xù)按設(shè)置鍵，伺服控制器參數(shù)被更新控制器參數(shù)被更新59CONFIDENTIAL NOT FOR DI

29、STRIBUTION59注意：改變參數(shù)值，按設(shè)置鍵后 其內(nèi)容會(huì)反映到控制中。變更對(duì)電機(jī)影響較大的參數(shù)值（特別是速度環(huán)路增益、位置環(huán)路增益等參數(shù)）時(shí)，請(qǐng)勿一次修改過大數(shù)值，盡可能地分?jǐn)?shù)次更改輸入。另外：當(dāng)該數(shù)位顯示為“ ”時(shí)的參數(shù)設(shè)置更改后需要寫入EEPROM中，且機(jī)器重啟后才能生效。60CONFIDENTIAL NOT FOR DISTRIBUTIONEEPROMEEPROM寫入模式寫入模式當(dāng)我們?cè)O(shè)置的參數(shù)需要寫入EEPROM中時(shí)候，操作如下：60設(shè)置鍵設(shè)置鍵模式鍵模式鍵EEPROM寫入模式寫入模式持續(xù)按持續(xù)按 直直到出現(xiàn)到出現(xiàn)寫入開始寫入開始寫入結(jié)束寫入結(jié)束寫入錯(cuò)誤寫入錯(cuò)誤當(dāng)寫入結(jié)束顯示為 時(shí)，請(qǐng)關(guān)閉控制器電源進(jìn)行復(fù)位61CONFIDENTIAL NOT FOR DISTRIBUT