1、介紹介紹 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(jìn)、伺服與變頻之間差異3培訓(xùn)綱要培訓(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選型討論概述概述伺服伺服(Servo)(Servo)源自于拉丁語的Servus(英語為Slave:的功用是忠實(shí)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高精度的靈敏動作表現(xiàn)，自我動作狀態(tài)常時確認(rèn)現(xiàn)，自我動作狀態(tài)常時確認(rèn)” 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)

2、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 動態(tài)制動動態(tài)制動 再生再生 產(chǎn)品比較產(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(yùn)行 按接受的指令的位置定位 概述概述產(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 動態(tài)制動動態(tài)制動 再生再生 產(chǎn)品比較產(chǎn)品比較驅(qū)動器和電機(jī)EDBPC1PG總線EDC人機(jī)界面HMI運(yùn)動控制器 PLCPLC

3、控制(I/O)定位模塊伺服系統(tǒng)應(yīng)用框圖伺服系統(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 動態(tài)制動動態(tài)制動 再生再生 產(chǎn)品比較產(chǎn)品比較PRONETPRONET模擬量信號模擬量信號脈沖串脈沖串開環(huán)控制（OPEN LOOP）由控制器輸出指令信號，用來驅(qū)動電機(jī)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(jī)構(gòu)電機(jī)開環(huán)控制開環(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 動態(tài)制動動態(tài)制動 再生

4、再生 產(chǎn)品比較產(chǎn)品比較半閉環(huán)控制（SEMI-CLOSE LOOP）將位置或速度傳感器，安裝于電機(jī)軸上以取得位置反饋信號及速度反饋信號?？刂蒲b置驅(qū)動器傳動機(jī)構(gòu)電機(jī)位置傳感器半閉環(huán)控制半閉環(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 動態(tài)制動動態(tài)制動 再生再生 產(chǎn)品比較產(chǎn)品比較全閉環(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(jī)構(gòu)電機(jī)位置傳感器（光柵尺）反饋信號全閉環(huán)控制全閉環(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)

5、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 動態(tài)制動動態(tài)制動 再生再生 產(chǎn)品比較產(chǎn)品比較車床開、閉環(huán)控制車床開、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 動態(tài)制動動態(tài)制動 再生再生 產(chǎn)品比較產(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

6、統(tǒng)分別進(jìn)行分析與研究：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?yàn)闊o位置反饋裝置，信號是單向的，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(diǎn)，在有工作穩(wěn)定，反應(yīng)迅速，調(diào)試方便，維修簡單，價格低廉等優(yōu)點(diǎn)，在精度和速度要求不高，驅(qū)動力矩不大的場

7、合得到廣泛應(yīng)用。但是長期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(yùn)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。運(yùn)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(jì)型數(shù)控機(jī)床一般都采用開環(huán)數(shù)控系統(tǒng)。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)。 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 動態(tài)制動動態(tài)制動 再生再生 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)半閉環(huán)數(shù)控系統(tǒng)的位置采樣點(diǎn)是從驅(qū)動裝置（常用伺服電機(jī)）或絲杠半閉環(huán)數(shù)控系統(tǒng)的位置

8、采樣點(diǎn)是從驅(qū)動裝置（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)動部件的實(shí)際位置進(jìn)行檢測。引出，通過采樣旋轉(zhuǎn)角度而不是采樣運(yùn)動部件的實(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。半閉環(huán)數(shù)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(jī)械傳動環(huán)節(jié)，因此可以獲得控系統(tǒng)閉環(huán)環(huán)路內(nèi)不包括或只包括少量機(jī)械傳動環(huán)節(jié)，因此可以獲得穩(wěn)定的控制性能，而機(jī)械傳動環(huán)節(jié)帶來的誤差可用誤差補(bǔ)償?shù)姆椒ㄏ€(wěn)定的控制性能，而機(jī)械傳動環(huán)節(jié)帶來的誤差可用誤差補(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)結(jié)構(gòu)簡單，測試方便，除，因此仍可以獲得

9、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(jī)床中得到了廣泛的應(yīng)用。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。 3 3 閉環(huán)數(shù)控系統(tǒng)閉環(huán)數(shù)控系統(tǒng)由于機(jī)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由于機(jī)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(jī)床精度產(chǎn)生影響。為了解決這些問題，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)應(yīng)運(yùn)而生。閉環(huán)數(shù)控系統(tǒng)的位置采樣點(diǎn)如圖閉環(huán)數(shù)控

10、系統(tǒng)應(yīng)運(yùn)而生。閉環(huán)數(shù)控系統(tǒng)的位置采樣點(diǎn)如圖1 1所示，是所示，是從機(jī)床運(yùn)動部件上直接引出，通過采樣運(yùn)動部件的實(shí)際位置進(jìn)行檢測，從機(jī)床運(yùn)動部件上直接引出，通過采樣運(yùn)動部件的實(shí)際位置進(jìn)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(jī)械傳動環(huán)節(jié)的摩擦特性、位置控制精度。但是由于位置環(huán)內(nèi)的許多機(jī)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(jì)、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)

11、用于精度系統(tǒng)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)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。要求很高的精鏜床、超精車床、超精磨床等。 車床開、閉環(huán)控制車床開、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 動態(tài)制動動態(tài)制動 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)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)組成的位置控制功能

12、，而且還具有極高的穩(wěn)定性和易調(diào)試性，其系統(tǒng)組成如圖如圖2 2所示。該系統(tǒng)的特點(diǎn)是，整個系統(tǒng)由內(nèi)外兩個位置環(huán)組成，其中所示。該系統(tǒng)的特點(diǎn)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(jī)軸上的光電編碼盤，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(jī)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(jī)轉(zhuǎn)角驅(qū)動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)為輸出，指令轉(zhuǎn)角角ii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(jī)床工作臺的位移信息，并以內(nèi)環(huán)的轉(zhuǎn)角隨線位

13、移檢測元件直接獲得機(jī)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(yùn)動。該數(shù)控系統(tǒng)即有較好的穩(wěn)定性，動系統(tǒng)為驅(qū)動裝置驅(qū)動工作臺運(yùn)動。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。又可達(dá)到很高的控制精度，具有廣泛的適用范圍。 車床開、閉環(huán)控制車床開、閉環(huán)控制功率(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 動態(tài)制動動態(tài)制動 再生再生 產(chǎn)品比較產(chǎn)品

14、比較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模式控制模式根據(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 動態(tài)制動動態(tài)制動 再生再生 產(chǎn)品比較產(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 PhasePulse/Dir控制模式控制模式產(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

15、控制模式 控制環(huán)節(jié)控制環(huán)節(jié) 主回路主回路 動態(tài)制動動態(tài)制動 再生再生 產(chǎn)品比較產(chǎn)品比較扭矩指令輸入范圍扭矩指令輸入范圍0 10V【正電壓正電壓CCW扭矩扭矩】0 額定扭矩額定扭矩扭矩控制扭矩控制依據(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模式 控制環(huán)節(jié)控制環(huán)節(jié) 主回路主回路 動態(tài)制動動態(tài)制動 再生再生 產(chǎn)品比較產(chǎn)品比較速度控制速度控制速度指令輸入范圍速度指令輸入范圍0 10V【正電壓正電壓CCW回轉(zhuǎn)回轉(zhuǎn)】0 額定轉(zhuǎn)速額定轉(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。

16、控制模式控制模式產(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模式 控制環(huán)節(jié)控制環(huán)節(jié) 主回路主回路 動態(tài)制動動態(tài)制動 再生再生 產(chǎn)品比較產(chǎn)品比較依據(jù)輸入的脈沖數(shù)目、達(dá)到控制電機(jī)定位的目的。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控制模式控制模式產(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模式 控制環(huán)節(jié)控制環(huán)節(jié) 主回路主回路 動態(tài)制動動態(tài)制動 再生再生 產(chǎn)品比較產(chǎn)品比較位置控制位置控制CCW/CW脈沖 CCW CWPULS/PU

17、LSSIGN/SIGN控制模式控制模式產(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模式 控制環(huán)節(jié)控制環(huán)節(jié) 主回路主回路 動態(tài)制動動態(tài)制動 再生再生 產(chǎn)品比較產(chǎn)品比較位置控制位置控制 CCW CWPULS/PULSSIGN/SIGNA/B相脈沖控制模式控制模式產(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模式 控制環(huán)節(jié)控制環(huán)節(jié) 主回路主回路 動態(tài)制動動態(tài)制動 再生再生 產(chǎn)品比較產(chǎn)品比較位置控制位置控制 CCW CWPULS/PULSSIGN/SIGNPulseDir控制模式控制模

18、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 動態(tài)制動動態(tài)制動 再生再生 產(chǎn)品比較產(chǎn)品比較位位置置增增益益電電機(jī)機(jī)P PG G位位置置給給定定位位置置反反饋饋速速度度給給定定電電流流給給定定P PW WM M輸輸出出速速度度環(huán)環(huán)電電流流環(huán)環(huán)伺服控制環(huán)節(jié)框圖伺服控制環(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 動態(tài)制動動態(tài)制動 再生再生 產(chǎn)品比較產(chǎn)品比較電流環(huán)電流環(huán)產(chǎn)品介紹產(chǎn)品介紹伺服系統(tǒng)伺服系統(tǒng)

19、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 動態(tài)制動動態(tài)制動 再生再生 產(chǎn)品比較產(chǎn)品比較 伺服電機(jī)在驅(qū)動時由于負(fù)載的關(guān)系而產(chǎn)生扭矩的緣故，使得流進(jìn)電機(jī)的電流增大，一旦流進(jìn)電機(jī)的電流過大時會造成電機(jī)燒毀的情形。為防止此一情形發(fā)生，在電機(jī)的輸出位置加入電流感測裝置，當(dāng)電機(jī)電流超過一定電流時，切斷伺服驅(qū)動器以保護(hù)電機(jī)。 電流環(huán)電流環(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 動態(tài)制動動態(tài)制動 再生再生 產(chǎn)品比較產(chǎn)品比較電流傳感器電流傳感器

20、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(jī)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?yàn)镃PU能夠根據(jù)公式Iu+Iv+Iw=0計(jì)算出W相的電流。 電流環(huán)電流環(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 動態(tài)制動動態(tài)制動 再生再生 產(chǎn)品比較產(chǎn)品比較功率晶體管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)電流環(huán)

21、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 動態(tài)制動動態(tài)制動 再生再生 產(chǎn)品比較產(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)電流環(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 動態(tài)制動動態(tài)制動 再生再生 產(chǎn)品比較產(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)

22、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)電流環(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 動態(tài)制動動態(tài)制動 再生再生 產(chǎn)品比較產(chǎn)品比較功能圖功能圖速度環(huán)速度環(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 動態(tài)制動動態(tài)制動 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)

23、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 此環(huán)節(jié)是用來檢測電機(jī)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)的旋轉(zhuǎn)速度。速度環(huán)速度環(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 動態(tài)制動動態(tài)制動 再生再

24、生 產(chǎn)品比較產(chǎn)品比較P/PI控制控制速度環(huán)速度環(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 動態(tài)制動動態(tài)制動 再生再生 產(chǎn)品比較產(chǎn)品比較功能圖功能圖電電流流環(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號速速度度偏偏置置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-+位置環(huán)位置環(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

25、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 動態(tài)制動動態(tài)制動 再生再生 產(chǎn)品比較產(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(jī)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(jī)移動其誤差值的部份，達(dá)到定位之目的。位置環(huán)位置環(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 動態(tài)制動動態(tài)制動 再生再生 產(chǎn)品比較產(chǎn)品比較脈沖指令脈沖指令 我們通過Pn004.2選擇脈沖指令形態(tài)。位置環(huán)位置環(huán)產(chǎn)品介紹產(chǎn)品介紹伺服系統(tǒng)伺服系

26、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 動態(tài)制動動態(tài)制動 再生再生 產(chǎn)品比較產(chǎn)品比較平滑功能平滑功能平滑功能是對脈沖指令進(jìn)行加速度/減速度處理，在以下幾種情況下使用：1）上位機(jī)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)位置環(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 動態(tài)制動動態(tài)制動 再生再生 產(chǎn)品比較產(chǎn)品比較前饋功能前饋功能前饋功能縮短定位時間。前饋將使實(shí)際運(yùn)動輪廓逼近指令運(yùn)動輪廓。通常

27、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(jī)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)位置環(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 動態(tài)制動動態(tài)制動 再生再生 產(chǎn)品比較產(chǎn)品比較主電容充電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(hù)這個電路并且限制上電時主電容C1的充電電流。主回路主回路產(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)

28、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 動態(tài)制動動態(tài)制動 再生再生 產(chǎn)品比較產(chǎn)品比較P-NP-N電壓電壓在DB1上的P-N電壓是供電電壓的有效值，即右圖中P點(diǎn)的電壓讀數(shù)是310V。V(RMS) = 220V * 1.41 = 310V主回路主回路產(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 動態(tài)制動動態(tài)制動 再生再生 產(chǎn)品比較產(chǎn)品比較動態(tài)制動的方法動態(tài)制動的方法通過動態(tài)制動使電機(jī)突然停止的方法有兩種：1）通過短接電機(jī)U、V、W相的繞組；2）將轉(zhuǎn)子能量

29、消耗到電阻上。動態(tài)制動動態(tài)制動產(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 動態(tài)制動動態(tài)制動 再生再生 產(chǎn)品比較產(chǎn)品比較動態(tài)制動是如何發(fā)生的？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(jī)繞組短路，從而使電機(jī)緊急停機(jī)。當(dāng)用在大功率伺服上時這種方法不是很安全。動態(tài)制動動態(tài)制動產(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 動態(tài)制動動態(tài)制動 再生再生 產(chǎn)品比較產(chǎn)品

30、比較動態(tài)制動是如何發(fā)生的？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(shí)際上是用一個動態(tài)制動電阻消耗電機(jī)轉(zhuǎn)子能量。這種方法使電機(jī)有一個較長的減速時間和平滑的停機(jī)。動態(tài)制動動態(tài)制動產(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 動態(tài)制動動態(tài)制動 再生再生 產(chǎn)品比較產(chǎn)品比較動態(tài)制動是如何發(fā)生的？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(jī)轉(zhuǎn)

31、子能量也是消耗在動態(tài)制動電阻上。這種方法也使電機(jī)平滑的減速。動態(tài)制動動態(tài)制動產(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 動態(tài)制動動態(tài)制動 再生再生 產(chǎn)品比較產(chǎn)品比較動態(tài)制動何時發(fā)生？動態(tài)制動何時發(fā)生？Servo Off：動態(tài)制動打開以保證安全。Servo On：動態(tài)制動關(guān)閉。伺服驅(qū)動器進(jìn)入Servo Off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(jī)如何停機(jī)。動態(tài)制動動態(tài)制動產(chǎn)品介紹產(chǎn)品介紹伺服系統(tǒng)伺服系統(tǒng)

32、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 動態(tài)制動動態(tài)制動 再生再生 產(chǎn)品比較產(chǎn)品比較使用可控硅的動態(tài)制動使用可控硅的動態(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)制動動態(tài)制動產(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 動態(tài)制動動態(tài)制動 再生再生 產(chǎn)品比較產(chǎn)品

33、比較動態(tài)制動電阻動態(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(jī)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(jī)的能量，從而使電機(jī)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?yàn)殡姍C(jī)繞組的阻抗已經(jīng)足夠用于制動了。動態(tài)制動動態(tài)制動產(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 動態(tài)制動動態(tài)制動 再生再生 產(chǎn)品比較產(chǎn)品比較再生是在電機(jī)減速過程中的一種動作，此時電機(jī)等效為一個發(fā)電機(jī)。再生吸收了旋轉(zhuǎn)負(fù)載的動能，并將它轉(zhuǎn)化為電能，回饋到驅(qū)動器。再生再生

34、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 動態(tài)制動動態(tài)制動 再生再生 產(chǎn)品比較產(chǎn)品比較再生兩個主要功能：1）消耗運(yùn)動負(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)動器必須吸收停止負(fù)載時產(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最大負(fù)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(yùn)動周期。這個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必須有外

35、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(bǔ)充。再生再生產(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 動態(tài)制動動態(tài)制動 再生再生 產(chǎn)品比較產(chǎn)品比較再生能量的泄放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。再生再生產(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

36、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 動態(tài)制動動態(tài)制動 再生再生 產(chǎn)品比較產(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(jī)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(shí)際在380VDC到370VDC循環(huán)開關(guān)。帶負(fù)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

37、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）。 再生再生產(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 動態(tài)制動動態(tài)制動 再生再生 產(chǎn)品比較產(chǎn)品比較時序時序 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?yàn)閂=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?yàn)榱鬟^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

38、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。 再生再生產(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 動態(tài)制動動態(tài)制動 再生再生 產(chǎn)品比較產(chǎn)品比較再生的計(jì)算再生的計(jì)算電機(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/td)負(fù)載消

39、耗的能量：負(fù)載消耗的能量：EL=0.5TL(2Ntd/60)因?yàn)樗械哪芰恐捅仨殲橐驗(yàn)樗械哪芰恐捅仨殲?，所以我們能夠計(jì)，所以我們能夠計(jì)算出電阻必須消耗的能量為算出電阻必須消耗的能量為Er=En-Ec-Em-EL因此我們可以計(jì)算出再生電阻的功率為因此我們可以計(jì)算出再生電阻的功率為Wr=Er/Cycle 再生再生產(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 動態(tài)制動動態(tài)制動 再生再生 產(chǎn)品比較產(chǎn)品比較再生的計(jì)算再生的計(jì)算如果再生電阻的功率超過內(nèi)部電阻的額定功率，我們必須外加一個電阻以彌補(bǔ)這些差額。正如我們在公式中看到的，電機(jī)在停止負(fù)載時產(chǎn)生的能量，負(fù)載、電容C1、電機(jī)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