伺服驱动器又称为“伺服控制器”、“伺服放大器”,工作原理是用来控制伺服电机的一种控制器,其作用类似于变频器作用于普通交流马达,属于伺服系统的一部分,主要应用于高精度的定位系统。一般是通过位置、速度和力矩三种方式对伺服电机进行控制,实现高精度的传动系统定位,目前是传动技术的高端产品。
是通过放大plc发出的脉冲信号来驱动?
不是简单放大,PLC输出的只是方波,而驱动器输出的是正弦波。可以理解成PLC的脉冲是伺服驱动器的工作指令,好比领导的工作指示,伺服驱动器是给领导干活的干事,领导要求干事的这么干,干事的具体如何做还是要自己动脑筋的。伺服驱动器,可以理解成一个能满足伺服电机工作的交流电源,它驱动伺服电机时候,并不是直接把PLC的脉冲简单放大而是理解这些脉冲是做什么的,然后通过PWM方式模拟输出正弦波来控制伺服电机工作。
一般PLC发脉冲,是PLS脉冲,就是脉宽和间隔是固定的方波,这个方波的个数,可以理解成“步距”,就是一个脉冲下来,伺服电机要走“一步”(就是转动多少角度),所以脉冲方波个数越多,伺服电机转动的角度就对于越多,所以伺服驱动器就要输出能让伺服电机转动多少角度的波形了,但是伺服电机无法像步进电机那样来靠电机结构简单完成了,它需要有个位置环来做闭环,也就是靠编码器的脉冲测量当前的电机转角变化了多少,然后再通过PID来调整输出电压和输出频率了。
也就是伺服驱动器要把接受到的PLC脉冲和电机反馈回来的编码器脉冲来比较(可以简单理解成相减),然后经过PID计算后输出一个值,再给到所谓速度环和电流环,再计算,最后通过PWM手段来控制IGBT模块,输出一定方波来模拟正弦波控制伺服电机的转速来满足它要转动到什么角度位置。从底层的角度来看,伺服驱动器的控制和矢量变频器的控制是差不多的。
目前主流的伺服驱动器均采用数字信号处理器(DSP)作为控制核心,可以实现比较复杂的控制算法,实现数字化、网络化和智能化。功率器件普遍采用以智能功率模块(IPM)为核心设计的驱动电路,IPM内部集成了驱动电路,同时具有过电压、过电流、过热、欠压等故障检测保护电路,在主回路中还加入软启动电路,以减小启动过程对驱动器的冲击。功率驱动单元首先通过三相全桥整流电路对输入的三相电或者市电进行整流,得到相应的直流电。经过整流好的三相电或市电,再通过三相正弦PWM电压型逆变器变频来驱动三相永磁式同步交流伺服电机。功率驱动单元的整个过程可以简单的说就是AC-DC-AC的过程。整流单元(AC-DC)主要的拓扑电路是三相全桥不控整流电路。
伺服驱动器是现代运动控制的重要组成部分,被广泛应用于工业机器人及数控加工中心等自动化设备中。尤其是应用于控制交流永磁同步电机的伺服驱动器已经成为国内外研究热点。当前交流伺服驱动器设计中普遍采用基于矢量控制的电流、速度、位置3闭环控制算法。该算法中速度闭环设计合理与否,对于整个伺服控制系统,特别是速度控制性能的发挥起到关键作用。
工控指的是工业自动化控制,主要利用电子电气、机械、软件组合实现。即是工业控制(Factory control),或者是工厂自动化控制(Factory Automation control)。主要是指使用计算机技术,微电子技术,电气手段,使工厂的生产和制造过程更加自动化、效率化、精确化,并具有可控性及可视性
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