1、1.交流伺服高級教程，磁流變JBOY3樂隊系列伺服放大器。作者：丁，2011年11月2日。主要內容、伺服放大器的基本原理(主電路和控制電路)伺服功能三菱伺服簡介(包括產品分類和軟件使用)交流伺服在輸送帶上的應用速度控制交流伺服在放卷設備上的應用扭矩控制交流伺服在機床設備上的應用位置控制伺服產品的安裝和維護及相關報警絕對位置控制系統(tǒng)原理簡介、3、1.1交流伺服原理、組成伺服機構的元件稱為伺服元件。它由驅動放大器(交流放大器)、驅動電機(交流伺服驅動電機)和檢測器組成。4、1.2.1伺服放大器主電路，5、整流電路：將交流電轉換成DC，可分為單相和三相整流橋。平滑電容器：平滑整流電源，減少其脈動成分

2、。c .再生制動：所謂再生制動是指當電機實際速度高于指令速度時的能量回饋現(xiàn)象。再生制動電路是用于消耗反饋能量的裝置。1.2.1伺服放大器主電路6，根據(jù)再生制動電路的類型，可分為：(1)小容量(0.4千瓦以下)電容再生制動模式(2)中等容量(0.4千瓦至11千瓦)電阻再生制動模式，可分為：內置電阻模式、外部電阻模式、外部制動單元模式(3)大容量(11千瓦以上)電源再生模式逆變器模塊采用IGBT開關元件。e .動態(tài)制動：它具有在伺服電機端子之間增加適當電阻的功能，以短路消耗旋轉能量，并使其在底座打開時快速停止。1.2.1伺服放大器的主電路，7.1.2.2伺服電機，轉矩特性，三菱伺服電機屬于永磁同步

3、電機。伺服電機的輸出轉矩與電流成正比，從低速到高速可以恒轉矩運行。思考：伺服電機和普通三相異步電機有什么區(qū)別？連續(xù)工作區(qū)、瞬時工作區(qū)、8、1.2.2伺服電機、編碼器類型和結構、9、1.3.1伺服放大器控制回路、伺服控制回路、位置回路、速度回路、電流回路、10、位置控制處理流程、1.3.1伺服放大器控制回路、假設脈沖輸入時的動作如下：當偏差計數(shù)器變?yōu)?時，一個脈沖對應的電壓進入放大器產生SPWM波，驅動電機旋轉編碼器相應旋轉， 一個脈沖的振蕩被送出并再次輸入到偏差計數(shù)器中，從原始命令1中減去一個脈沖的振蕩，計數(shù)器值變?yōu)?，從而數(shù)模轉換器將0V轉換并輸出到放大器。 放大器停止電機，完成1脈沖11的

4、定位，速度控制處理流程，模擬量形式的速度指令進入速度運算單元，電機開始運行，電機運行后編碼器開始旋轉。FV發(fā)出的脈沖反饋轉換成相應的模擬量，反饋值進入伺服驅動器與給定值進行比較。如果有任何偏差，控制電流通過電流回路輸出，差值變?yōu)?。1.3.1伺服放大器控制回路，12、伺服放大器三種控制模式1轉矩控制：通過外部模擬輸入或直接地址分配設置電機軸的輸出轉矩，主要用于需要嚴格控制轉矩的場合。電流環(huán)控制2速度控制：轉速由模擬量輸入或脈沖頻率控制。速度環(huán)控制3位置控制：伺服系統(tǒng)中最常用的控制。位置控制模式通常通過外部輸入脈沖的頻率來確定旋轉速度，并且通過脈沖的數(shù)量來確定旋轉角度，因此它通常應用于定位設備。

5、思考三環(huán)控制：三環(huán)中哪一個反應最快？1.3.1伺服放大器控制回路、13.1.3.1伺服放大器控制回路、主回路和控制回路中變頻器和伺服放大器的區(qū)別：從變頻器變?yōu)樗欧r，應考慮：(1)機械剛度(2)負載慣性轉化為電機軸(3)電機軸振動(4)減速機構打滑(14)根據(jù)定位伺服電機鎖定功能當偏差計數(shù)器的輸出為零時，如果有外力使伺服電機轉動， 編碼器將反饋脈沖輸入到偏差計數(shù)器中，偏差計數(shù)器將發(fā)出速度命令，以旋轉校正電機，使其停止在保持脈沖為零的位置。 停留在固定位置的功能稱為伺服鎖定。調整適合機械負載的位置環(huán)路增益和速度環(huán)路增益。2.2伺服功能，15，3.1三菱伺服產品介紹，豐富的MR-JBOY3樂隊交流

6、伺服系統(tǒng)產品線，16，3.1三菱伺服產品介紹，MR-JBOY3樂隊系列放大器模型組成，MR-JBOY3樂隊-，17，3.1三菱伺服產品介紹，MR-JBOY3樂隊系列伺服電機模型組成，18，其他選項：電纜和連接器，3.2選項，19，伺服放大器各部分結構，20，伺服放大器輸入功率電路，21，顯示和操作，22， 試運行點動，通過試運行模式下的點動操作，確認電機是否能正常運行。操作方法：按住上下鍵，松開伺服電機的轉動，停止電機。通過伺服設置軟件可以修改速度和減速時間常數(shù)。23，3.3伺服設置軟件簡介，軟件系統(tǒng)，24，3.3伺服設置軟件簡介，設置軟件MR-Configurator setup221E，通

7、信連接，25，相關操作：通信設置，讀寫，保存參數(shù)，報警監(jiān)控，狀態(tài)監(jiān)控，趨勢圖收集，3.3伺服設置軟件簡介，26，3.3伺服設置軟件簡介，機械分析儀，更精確的機械性能，10 Hz，1 kHz，3 Hz，4.5 kHz檢測能力有很大提高，27，3.3 歷史查看功能(歷史數(shù)據(jù)重寫功能)、監(jiān)控命令/停留脈沖/扭矩圖、設定/機械特性確認、采集數(shù)據(jù)： 0.4毫秒30000點=12秒(J2S : 0.8ms毫秒1024點)、28、3.3伺服設定軟件的引入、速度/扭矩曲線數(shù)據(jù)監(jiān)控可確認運行模式下的扭矩裕度、速度/扭矩曲線監(jiān)控功能、連續(xù)運輸領域和短時運輸領域。 3.4容量選擇軟件介紹，MOTSZ111E，30，

8、3.4，31，3.4，機械組成圖，機械參數(shù)，如果選擇MR-JBOY3樂隊系列伺服，電機容量應該是多少？32、4.1交流伺服在輸送帶上的應用，控制模式：速度控制模式控制功能：讓電機在參數(shù)或外部模擬速度指令設定的轉速下平穩(wěn)、準確地運行。精細速度范圍寬，速度波動小，在傳送帶上應用33，4.1交流伺服，34，4.3速度控制接線，35，4.4實驗-33，360以上速度，相關參數(shù)：PA01控制模式(要求設置)PC01加速時間常數(shù)(要求設置)PC02減速時間常數(shù)(要求設置)PC03 S加減速時間常數(shù)(要求設置)PC05PC11內部速度指令，設置內部7步速度(要求設置)問題：1 .使用軟件的趨勢圖功能監(jiān)控3。

9、如果需要設置三段以上的速度，如何定義SP3終端？4.當外部電壓為0v輸入時，監(jiān)控中仍有50mv電壓。如何設置參數(shù)來保持電機停止？5.對應于10v電壓的電機速度為2000轉/分鐘。如何設置參數(shù)？多速終端與速度關系表，36，4.4實驗2 :速度模式下的轉矩限制，功能：限制運行中電機的最大轉矩，相關參數(shù)：PA11前進轉矩限制，設定最大轉矩限制=100%，PA12后退轉矩限制，設定最大轉矩限制=100%，方法1:內部參數(shù)設定，方法2:外部2。當給出外部模擬轉矩極限和PA11/PA12時，哪種方法是有效的？37、5.1交流伺服在放卷設備中的應用，放卷張力控制的目的：穩(wěn)定物料輸送，防止變形，保證尺寸精度等

10、。張力控制的基本結構：送料機構：從左到右輸送長尺寸物料。退繞機構：為了保持一定的張力，必須隨著卷繞直徑的減小而減小制動力矩。卷繞機構：為了保持一定的張力，必須隨著卷繞直徑的增加而增加制動力矩。伺服系統(tǒng)的張力控制原理：張力控制是扭矩控制。當電機的輸出扭矩和負載平衡時，電機速度即為平衡速度。因此，扭矩控制期間的速度由負載決定。如果馬達的輸出扭矩大于馬達的負載，馬達將加速。為了防止超速，應該設置速度限制。伺服系統(tǒng)中的轉矩控制主要由電流控制回路完成。產生的轉矩T為T=K1* Ia符號說明：T:轉矩K1:常數(shù)：磁通Ia:電流伺服系統(tǒng)在張力控制中的應用：在張力控制中，電機轉矩是根據(jù)連續(xù)運行轉矩而不是短時最

11、大轉矩來選擇的。在卷繞和退繞過程中，最大卷繞直徑需要較大的扭矩，而最小卷繞直徑需要高速旋轉。因此，當繞組比(最大/最小繞組直徑之比)變大時，需要相應的大功率電機。5.1交流伺服在放卷設備中的應用，39.5.2交流伺服的選擇，注：扭矩和速度的允許范圍因機器而異，一般最低扭矩大于額定扭矩的1%，最低速度大于額定速度的1/100，40.5.3使用過程中的接線，41.5.41實驗1:默認參數(shù)下的扭矩模式實驗， 要求：電壓與轉矩的關系如下：正向啟動RS1和反向啟動RS2確定的轉矩輸出與方向的關系如下：相關參數(shù)：PA01:控制模式PC01:加速時間常數(shù)PC02:減速時間常數(shù)42，5.42實驗2:轉矩模式下

12、限速的應用，第一種方式：限速的內部速度指令相關參數(shù)：PC05(內部速度1)，PC06(內部速度1)第二種方式：外部模擬量限速，43，5.43實驗3:轉矩指令偏移和增益設置實驗，增益調整：模擬轉矩指令最大輸出的相關參數(shù)：當PC13(TLC)要求模擬信號8v對應最大輸出轉矩的50%時，如何設置參數(shù)？偏移調整：相關說明：PC38(TPO)模擬扭矩命令偏移，例如當0v施加到變矩器時為0.03v。PC38應該設置為正值還是負值，應該設置多少？44、6.1交流伺服在機床設備中的應用，系統(tǒng)組成：伺服驅動器、伺服驅動裝置(伺服電機)、位置檢測裝置(編碼器)、機械傳動機構和執(zhí)行元件等。工作過程：控制特點：調速范

13、圍寬、精度高、穩(wěn)定性好、動態(tài)響應快、啟停頻繁、正反向運行。45、6.2交流伺服選擇、選擇條件：伺服電機在選擇時應滿足以下要求：電機最大速度系統(tǒng)要求的最大移動速度、電機轉子慣量與電機負載慣量匹配、電機在連續(xù)負載下工作的額定轉矩、力矩電機最大輸出轉矩系統(tǒng)要求的最大轉矩(指加速時的轉矩)、選擇所需的計算數(shù)據(jù)、慣量匹配計算(JL/JM)， 運行速度計算，電機速度N=fp*(CMX/CDV)*60/Pt，其中fp是指令脈沖頻率，CMX/CDV是電子齒輪比，Pt是編碼器分辨率負載扭矩計算，46，6.3使用期間連接，輸入和輸出連接，47，6.3使用期間連接，輸入脈沖序列選擇(參數(shù)PA13)。 三種輸入波形：

14、正負脈沖串符號A/B相位脈沖連接：集電極開路差動驅動模式，48，6.4.2電子齒輪速比概念，齒輪速比：當兩個不同直徑的齒輪一起轉動時，直徑較大的齒輪轉速自然會比直徑較小的齒輪轉速慢，它們的轉速比與齒輪直徑成反比，稱為齒輪速比。電子傳動比功能也用于調整指令脈沖，以便機器可以以任何放大倍數(shù)隨著輸入脈沖移動。49，6.42電子傳動比的概念，電子傳動比和指令脈沖Pc1=Pc*(CMX/CDV)電子傳動比和脈沖頻率fc1=fc*(CMX/CDV)電子傳動比設置和機械系統(tǒng)lo=Pb/Pfo之間的關系也是因為Pc0 *(CMX/CDV)=Pf0lc=Pb/Pc0=Pb/Pf0 *(CMX/CDV)CDV)，

15、即lc=lo* (CMX/CDV)，電機速度和電子傳動比之間的關系其中：Pc:命令脈沖數(shù)fc:命令脈沖頻率(pps) Pc1:偏差計數(shù)器輸入脈沖數(shù)fc1:偏差計數(shù)器輸入命令脈沖頻率Pf:反饋脈沖數(shù)lo:每個反饋脈沖的機械運動(mm/pulse) Pf0:電機每轉的反饋脈沖數(shù)(pulse/Rev) lc:每個命令脈沖的機械位移(mm/pulse) Pc0:電機每轉的輸入脈沖數(shù)(pulse/rev) CMX:命令脈沖倍增系數(shù)CDV:命令脈沖倍增系數(shù)分母，50，6.42電子傳動比的概念。 練習1:已知伺服電機編碼器分辨率為131072p/r，額定速度為3000 r/r。練習2:已知伺服電機編碼器分辨率為