第1,2章 伺服系统概述 感应电机伺服控制系统ppt课件.ppt

《第1,2章 伺服系统概述 感应电机伺服控制系统ppt课件.ppt》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、24828B第1章　伺服系统概述1.1　伺服系统的基本概念1.2　伺服系统的发展过程1.3　交流伺服系统的构成1.4　交流伺服系统的分类1.5　交流伺服系统的常用性能指标1.6　伺服系统的发展趋势24828B1.1　伺服系统的基本概念1.1.1　伺服系统的定义1.1.2　伺服系统的组成1.1.3　伺服系统性能的基本要求1.1.4　伺服系统的种类24828B1.1.1　伺服系统的定义“伺服系统”是指执行机构按照控制信号的要求而动作，即控制信号到来之前，被控对象是静止不动的；接收到控制信号后，被控对象则按要求动作；控制信号消失之后，被控对象应自行停止。24828B1.1.2　伺服系统的

2、组成伺服系统是具有反馈的闭环自动控制系统。它由检测部分、误差放大部分、执行部分及被控对象组成。24828B1.1.3　伺服系统性能的基本要求1)精度高。2)稳定性好。3)快速响应。4)调速范围宽。5)低速大转矩。6)能够频繁地起动、制动以及正反转切换。24828B1.1.4　伺服系统的种类伺服系统按照伺服驱动机的不同可分为电气式、液压式和气动式三种；按照功能的不同可分为计量伺服和功率伺服系统，模拟伺服和功率伺服系统，位置伺服、速度伺服和加速度伺服系统等。电气伺服系统根据电气信号可分为直流伺服系统和交流伺服系统两大类。交流伺服系统又有感应电机伺服系统和永磁同步电机伺服系统两种。248

3、28B1.2　伺服系统的发展过程伺服系统的发展经历了由液压到电气的过程，电气伺服系统的发展则与伺服电机的不同发展阶段具有紧密的联系，伺服电机至今已有50多年的发展历史，经历了三个主要发展阶段。24828B1.3　交流伺服系统的构成1.3.1　交流伺服电机1.3.2　功率变换器1.3.3　传感器1.3.4　控制器24828B1.3　交流伺服系统的构成图1-1　交流伺服系统24828B1.3.1　交流伺服电机1.同步型交流伺服电机(无刷直流伺服电机)2.感应型交流伺服电机3.两种交流伺服电机的比较24828B1.同步型交流伺服电机(无刷直流伺服电机)交流伺服电机中最为普及的是同步型交流

4、伺服电机，其励磁磁场由转子上的永磁体产生，通过控制三相电枢电流，使其合成电流矢量与励磁磁场正交而产生转矩。由于只需控制电枢电流就可以控制转矩，因此比感应型交流伺服电机控制简单。而且利用永磁体产生励磁磁场，特别是数千瓦的小容量同步型交流伺服电机比感应型效率更高。24828B2.感应型交流伺服电机近年来，随着电力电子技术、微处理器技术与磁场定向控制技术的快速发展，使感应电机可以达到与他励式直流电机相同的转矩控制特性，再加上感应电机本身价格低廉、结构坚固及维护简单，因此感应电机逐渐在高精密速度及位置控制系统中得到越来越广泛的应用。24828B3.两种交流伺服电机的比较(1)同步型交流伺服

5、电机(2)感应型交流伺服电机24828B(1)同步型交流伺服电机1)正弦波电流控制稍复杂，转矩波动小。2)方波电流控制较为简单，转矩波动较大。3)采用稀土永磁体励磁，功率密度高。4)电子换相，不需维护，散热好，惯量小，峰值转矩大。5)弱磁控制难，不适合恒功率运行。6)要注意高温及大电流可能引起的永磁体去磁。24828B(2)感应型交流伺服电机1)采用磁场定向控制，转矩控制原理类似直流伺服。2)需要无功的励磁电流，损耗稍大。3)设计上要减小漏感及磁路饱和的影响。4)利用弱磁控制，适合高速及恒功率运行。5)结构简单、坚固，适合大功率应用。6)控制复杂，参数易受转子温升影响。24828B

6、1.3.2　功率变换器交流伺服系统功率变换器的主要功能是根据控制电路的指令，将电源单元提供的直流电能转变为伺服电机电枢绕组中的三相交流电流，以产生所需要的电磁转矩。功率变换器主要包括控制电路、驱动电路、功率变换主电路等。24828B1.3.3　传感器在伺服系统中，需要对伺服电机的绕组电流及转子速度、位置进行检测，以构成电流环、速度环和位置环，因此需要相应的传感器及其信号变换电路。24828B1.3.4　控制器1.电流控制器2.速度控制器3.位置控制器24828B1.4　交流伺服系统的分类1.4.1　按伺服系统控制信号的处理方法分类1.4.2　按伺服系统的控制方式分类24828B1.

7、4.1　按伺服系统控制信号的处理方法分类1.模拟控制方式2.数字控制方式3.数字-模拟混合控制方式4.软件伺服控制方式24828B1.模拟控制方式1)控制系统的响应速度快，调速范围宽。2)易于与常见的输出模拟速度指令的CNC(ComputerizedNumericalControl)接口。3)系统状态及信号变化易于观测。4)系统功能由硬件实现，易于掌握，有利于使用者进行维护、调整。5)模拟器件的温漂和分散性对系统的性能影响较大，系统的抗干扰能力较差。6)难以实现较复杂