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伺服驱动器需要什么样的脉冲?

返回列表 来源: 发布日期: 2019.03.25

伺服驱动器需要什么样的脉冲?

伺服驱动器(servo drives)又称为“伺服控制器”、“伺服放大器”,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。

伺服驱动器需要什么样的脉冲?

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 。


在伺服驱动器速度闭环中,电机转子实时速度测量精度对于改善速度环的转速控制动静态特性至关重要。为寻求测量精度与系统成本的平衡,一般采用增量式光电编码器作为测速传感器,与其对应的常用测速方法为M/T测速法。M/T测速法虽然具有一定的测量精度和较宽的测量范围,但这种方法有其固有的缺陷,主要包括:

1)测速周期内必须检测到至少一个完整的码盘脉冲,限制了最低可测转速;

2)用于测速的2个控制系统定时器开关难以严格保持同步,在速度变化较大的测量场合中无法保证测速精度。因此应用该测速法的传统速度环设计方案难以提高伺服驱动器速度跟随与控制性能 。


伺服驱动器需要什么样的脉冲?

正反脉冲控制(CW+CCW);脉冲加方向控制(pulse+direction);AB相输入(相位差控制,常见于手轮控制)。

伺服驱动器主程序主要用来完成系统的初始化、LO接口控制信号、DSP内各个控制模块寄存器的设置等。

伺服驱动器所有的初始化工作完成后,主程序才进入等待状态,以及等待中断的发生,以便电流环与速度环的调节。

中断服务程序主要包括四M定时中断程序光电编码器零脉冲捕获中断程序、功率驱动保护中断程序、通信中断程序。


伺服电动机的其他问题处理技巧

(1)电动机窜动:在进给时出现窜动现象,测速信号不稳定,如编码器有裂纹;接线端子接触不良,如螺钉松动等;当窜动发生在由正方向运动与反方向运动的换向瞬间时,一般是由于进给传动链的反向问隙或伺服驱动增益过大所致;


(2) 电动机爬行:大多发生在起动加速段或低速进给时,一般是由于进给传动链的润滑状态不良,伺服系统增益低及外加负载过大等因素所致。尤其要注意的是,伺服电动机和滚珠丝杠联接用的联轴器,由于连接松动或联轴器本身的缺陷,如裂纹等,造成滚珠丝杠与伺服电动机的转动不同步,从而使进给运动忽快忽慢;


(3)电动机振动:机床高速运行时,可能产生振动,这时就会产生过流报警。机床振动问题一般属于速度问题,所以应寻找速度环问题;


(4)电动机转矩降低:伺服电动机从额定堵转转矩到高速运转时,发现转矩会突然降低,这时因为电动机绕组的散热损坏和机械部分发热引起的。高速时,电动机温升变大,因此,正确使用伺服电动机前一定要对电动机的负载进行验算;


(5) 电动机位置误差:当伺服轴运动超过位置允差范围时(KNDSD100出厂标准设置PA17:400,位置超差检测范围),伺服驱动器就会出现“4”号位置超差报警。主要原因有:系统设定的允差范围小;伺服系统增益设置不当;位置检测装置有污染;进给传动链累计误差过大等;


(6)电动机不转:数控系统到伺服驱动器除了联结脉冲+方向信号外,还有使能控制信号,一般为DC+24 V继电器线圈电压。伺服电动机不转,常用诊断方法有:检查数控系统是否有脉冲信号输出;检查使能信号是否接通;通过液晶屏观测系统输入/出状态是否满足进给轴的起动条件;对带电磁制动器的伺服电动机确认制动已经打开;驱动器有故障;伺服电动机有故障;伺服电动机和滚珠丝杠联结联轴节失效或键脱开等。


综上所述,数控机床伺服驱动器的正确使用除按用户手册正确设置参数外,还应结合使用现场和负载情况,灵活操作。实际工作中,使用者只有具备较强的参数理解能力和实践技能,才能摸索出调试驱动器和电动机的技巧,才能用好伺服驱动和伺服电动机。



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