自动化生产线安装与调试(资源库课程) 交流伺服电机 交流伺服系统.pptx

自动化生产线安装与调试主 讲：钟苏丽学习情境：输送单元的安装与调试交流伺服系统交流伺服系统－伺服控制的概念 伺服控制是指对以下运动变量进行精确的控制： 位置 速度 加速、减速 力矩 运动速度反馈负载减速器编码器工作台电机电源丝杠伺服放大器控制器位置环速度环0 to ±10VDC 交流伺服系统－典型的伺服控制系统交流伺服系统－伺服控制系统的优点（1） 提高机械的响应、速度和灵活性 提高生产过程的柔性减小系统建立时间 提高设备的生产率 提高加工制造精度减少废品交流伺服系统－伺服控制系统的优点（2） 零速时的满额扭矩输出 超低速的平稳运行 简化原有的机械系统，提高性能 齿轮，中间轴 凸轮 离合器/刹车机构 物理行程限位（硬停止）交流伺服系统－伺服控制系统的部分术语和概念速度 Velocity加速 Acceleration 惯量 Inertia惯量匹配 Inertia Matching力矩 Torque刚性 Stiffness响应时间 Response Time带宽 Bandwidth分辨率和精度 Resolution and Accuracy交流伺服系统－交流伺服电动机 交流伺服系统使用的电动机主要是感应电动机和永磁无刷电动机。20千瓦以下主要使用后者。交流伺服系统－永磁无刷伺服电动机的特点 转子采用永磁材料（铁磁或稀土） 在转子锁定时能够提供额定扭矩 转子设计为小惯量 能够达到低于同等直流伺服电机的20% 优良的高速特性 集成的正交位置传感器（旋转变压器/编码器） 便于换相控制、 速度控制以及位置控制交流伺服系统－交流伺服驱动器的发展模拟式驱动器（全模拟器件设计） 响应性能好，体积大，功能较少，使用较复杂，适应性差数－模混合式驱动器（模拟器件＋数字器件） 性能好，体积较小，功能较完善，使用较方便全数字式驱动器（完全数字化设计－MCU/ DSP） 性能较好，体积小，功能完善，使用方便，适应性好? *编码器速度控制器转矩控制器位置控制器电机d ?/dtPWM控制器功率变换器V*交流伺服系统－交流伺服驱动控制原理全数字伺服系统采用位置控制、速度控制和力矩控制的三环结构。 电源电压母线电机0V交流伺服系统－交流伺服驱动控制原理何谓PWM（脉宽调制）？ 是一种降低功率损耗的技术 对电压进行高频的通断控制 改变通和断的时间来改变电压输出 电机只对输出的平均电压有响应交流伺服系统－交流伺服系统的应用军用领域，航空航天：雷达跟踪系统工厂自动化（FA）： 工业机器人（Robot）、高档数控加工系统（CNC） 分拣/储运设备，…… ? 各种需要精确和快速定位的装置 各种需要精确和快速控制速度的装置 各种需要力矩控制的装置交流伺服系统－交流伺服产品系列ES系列 交流伺服驱动器 DSP全数字电机控制方式，可以实现多种电机控制算法，软件更新、升级方便 内置电子齿轮功能 三种控制方式：脉冲串（400kpps）、模拟电 压（±10v）、键盘数字设定 采用位置脉冲/方向电平输入方式用户可直接取代步进电机而达到性能升级 内置键盘和LED数码管显示 保护功能：过压、过流、过载、堵转、失速、位置超差、编码器信号异常、反 馈信号异常 内/外置制动回馈能量吸收RS232通讯接口，可通过和PC机联接，进行伺服参数的设定和监控内置接口电源输出：+12V 200mA交流伺服系统－交流伺服系统的应用实例剪切机械交流伺服系统－交流伺服系统的应用实例绕线机械?交流伺服系统－交流伺服系统的应用实例工业机器人交流伺服系统－交流伺服系统的应用实例直接驱动门机系统 交流伺服系统－交流伺服系统的应用实例工件选取检测设备交流伺服系统－交流伺服产品的选型交流伺服产品的选型需要注意的问题： 功率，力矩和过载要求 速度范围、分辨率和精度 位置反馈的分辨率及精度 动态响应要求 惯量匹配（1～10倍）编码器在伺服电机中的应用 利用编码器测量伺服电机的转速、转角，并通过伺服控制系统控制其各种运行参数。转速测量转子磁极位置测量角位移测量谢 谢！