产品培训---伺服系统分解.ppt

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1、上海忆特斯电子有限公司伺服系统简介MINAS系列伺服电机伺服简介伺服马达之定义：伺服（Servo）源自于英文「Servant」或「Sleeve」，即指『马达能够依据命令、忠实的移动』。透过检测装置、时时刻刻的监督伺服马达是否依照所输入的指令移动。伺服马达之特长：1.由于转子惯量较小、可达成急加速、急减速、急停等要求。2.马达小型化3.具备更精密的位置及速度控制功能。伺服马达之分类DC伺服马达AC伺服马达1、线圈会旋转2、定子为永久磁铁3、有碳刷及整流子1、定子为线圈2、转子为永久磁铁3、无碳刷及整流子DC伺服马达与AC伺服

2、马达之比较DC伺服马达1、须定期保养2、驱动器设计较为容易3、使用寿命较短4、噪音较大5、响应较差6、启动转矩为额定扭矩7、梯形波控制，扭力波动大。AC伺服马达1、不须定期保养2、驱动器设计较为复杂3、使用寿命长4、噪音小5、响应快6、启动转矩为三倍额定扭矩7、UVW三相正弦波控制，扭力波动小。控制系统构成控制系统的构成（1/3）◎开回路控制（OPENLOOP）由控制器输出指令讯号，用来驱动马达依指令值位移并且停止在所指定的位置。控制装置驱动器传动机构马达控制系统的构成（2/3）◎半闭回路控制（SEMI-CLOSELOOP）

3、将位置或速度检出器，装置于马达轴上以取得位置回授信号及速度回授信号。控制装置驱动器传动机构马达位置检出器控制系统的构成（3/3）◎全闭回路控制（FULL-CLOSELOOP）利用光学尺等位置检出器，直接将物体的位移量随时的回授到控制系统。控制装置驱动器传动机构马达位置检出器（光学尺）回授信号伺服原理伺服控制原理-1半闭环数字伺服控制系统原理图:伺服控制原理-2伺服马达与伺服驱动器之间的回授LOOP1、电流LOOP伺服马达在驱动时由于负载的关系而产生扭矩的缘故，使得流进马达的电流增大，一旦流进马达的电流过大时会造成马达烧毁的情

4、形。为防止此一情形发生，在马达的输出位置加入电流感测装置，当马达电流超过一定电流时，切断伺服驱动器以保护马达。伺服控制原理-3伺服马达与伺服驱动器之间的回授LOOP2、速度LOOP此LOOP是用来检测马达的旋转速度是否依照指令旋转之用，相对于控制装置所提供之指令，速度LOOP控制马达的旋转速度。伺服控制原理-4伺服马达与伺服驱动器之间的回授LOOP3、位置LOOP此LOOP是用来检测由控制器所输出位置控制指令之后，伺服马达是否移动至指令位置。相对于位置指令值，当检测值过大或过小时，控制伺服马达移动其误差值的部份，达到定位之目

5、的。伺服控制模式控制对象：速度、位置与扭矩控制方式：闭环，半闭环控制指标：响应速度、精度※依据不同的控制系统之需求，在驱动器中有三种控制模式可供选择速度控制位置控制扭矩控制扭矩指令输入范围0～±10V【正电压－＞CCW扭力】0～额定扭力扭矩控制依据输入电压的大小、达到控制马达输出扭力的目的。扭矩控制扭矩控制方式是通过外部模拟量的输入或直接的地址的赋值来设定电机轴对外的输出转矩的大小，具体表现为例如10V对应5Nm的话，当外部模拟量设定为5V时电机轴输出为2.5Nm:如果电机轴负载低于2.5Nm时电机正转，外部负载等于2.5N

6、m时电机不转，大于2.5Nm时电机反转（通常在有重力负载情况下产生）。可以通过即时的改变模拟量的设定来改变设定的力矩大小，也可通过通讯方式改变对应的地址的数值来实现。应用主要在对材质的受力有严格要求的缠绕和放卷的装置中，例如饶线装置或拉光纤设备，转矩的设定要根据缠绕的半径的变化随时更改以确保材质的受力不会随着缠绕半径的变化而改变。速度控制速度指令输入范围0～±10V【正电压－＞CCW回转】0～额定转速依据输入电压的大小、达到控制马达输出转速的目的。速度模式通过模拟量的输入或脉冲的频率都可以进行转动速度的控制，在有上位控制装

7、置的外环控制时速度模式也可以进行定位，但必须把电机的位置信号或直接负载的位置信号给上位反馈以做运算用。位置模式也支持直接负载外环检测位置信号，此时的电机轴端的编码器只检测电机转速，位置信号就由直接的最终负载端的检测装置来提供了，这样的优点在于可以减少中间传动过程中的误差，增加了整个系统的定位精度。位置控制位置指令输入方式依据输入的脉波数目、达到控制马达定位的目的。CCW/CW脉冲列A/B相位脉冲列Pulse＋Dir位置控制位置控制模式一般是通过外部输入的脉冲的频率来确定转动速度的大小，通过脉冲的个数来确定转动的角度，也有些伺

8、服可以通过通讯方式直接对速度和位移进行赋值。由于位置模式可以对速度和位置都有很严格的控制，所以一般应用于定位装置。应用领域如数控机床、印刷机械等等。Panasonic松下伺服电机介绍A4系列伺服电机1.50W～5KW2.马达惯量超低惯量低惯量中惯量高惯量3.智能化的自动调整高性能的实时自