任务4.1 伺服驱动控制技术.pptx

项目四

装配单元安装与调试;;知识目标;伺服电动机：又称执行电动机，在自动控制系统中，用作执行元件。

工作原理：把所收到的电信号转换成电动机轴上的角位移或角速度输出，同时电机自带的编码器反馈信号给驱动器，驱动器根据反馈值与目标值进行比较，调整转子转动的角度。

主要特点：当信号电压为零时无自转现象，转速随着转矩的增加而匀速下降。;直流

伺服

电机;永磁交流伺服电机

内部的转子通常采用永磁材料，驱动器控制的U/V/W三相电在定子绕组中形成旋转磁场，转子在此磁场的作用下转动。

电机自带的编码器反馈信号给驱动器，驱动器根据反馈值与目标值进行比较，调整转子转动的角度。伺服电机的精度决定于编码器的精度。

在负载恒定的情况下，电动机的转速随控制电压的大小而变化，当控制电压的相位相反时，伺服电动机将反转。;常见的伺服电机及驱动器;伺服控制系统：一种能够跟踪输入的指令信号进行动作，从而获得精确的位置、速度及动力输出的自动控制系统。具有反馈的闭环自动控制系统，它由位置检测部分（被控量）、放大部分、执行部分和被控对象组成。;永磁交流同步伺服控制系统;位置控制模式：利用上位机产生脉冲控制伺服电机转动，脉冲个数决定电机的角位移，脉冲频率决定电机转速，因此能获得对位置和速度的严格控制，用于定位装置，如数控机床、印刷机械等。

速度控制模式：利用模拟量或脉冲信号控制伺服电机转速为一定值。

转矩控制模式：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输出转矩的大小，常用于有严格要求的卷绕装置。;伺服电机与步进电机的比较：

控制精度更高

运转非常平稳，无低频振动现象

在额定转速以内，可实现恒力矩输出；而步进电机的输出力矩随转速升高而下降

过载能力更强

无丢步或越步现象，控制性能可靠

速度响应更快，可实现快速启停;欧姆龙smartstep2系列;(a)位置控制模式:可用最高500kpps(pulsepersecond)的高速脉冲串执行电机的旋转速度和方向的控制,分辨率为10000脉冲/转的高精度定位。

(b)速度控制模式:用由参数构成的内部??度指令（最多4速）对伺服电机的旋转速度和方向进行高精度的平滑控制。另外，对于速度指令，它还具有进行加减速时的常数设置和停止时的伺服锁定功能。;（2）各部分名称;例：过载（报警代码16）发生、停止时橙色1次，红色6次闪烁。;（3）伺服接线图;（4）伺服设置软件的使用;b.软件使用

1.安装好CX-Drive软件后，打开CX-Drive软件,新建一个工程.选择伺服型号、功率、电源类型以及设置与PC机的通信方式。;欧姆龙SMARTSTEP2交流伺服位置控制必须设置的参数;指令脉冲信号和电机编码器反馈脉冲信号进入驱动器后，均通过电子齿轮变换才进行偏差计算。电子齿轮实际是一个分-倍频器，合理搭配它们的分倍频值，可以灵活地设置指令脉冲的行程。;例如欧姆龙SMARTSTEP2系列AC伺服电机驱动器，电机编码器反馈脉冲为2500pulse/rev。通常情况下，驱动器反馈脉冲电子齿轮分-倍频值为4倍频，即电机回转一周驱动器收到反馈脉冲10000个。如希望指令脉冲为80000pulse/rev，则应把指令脉冲电子齿轮的分-倍频值设置为10000/80000。从而实现PLC每输出80000个脉冲，伺服电机旋转一周。

则参数可设定为：Pn46=10000、Pn4A=0、Pn4B=80000;①通过西门子系列PLC控制欧姆龙SMARTSTEP2系列AC伺服电机驱动器，编码器分辨率为10000脉冲/转,若要求伺服电动机以5000Hz的频率正转90°，已知PLC发送80000脉冲电机转动一圈。

a.转动脉冲数为多少？

b.转速为多少？

c.电子齿轮比应设定为多少？

脉冲数：8000x1/4=20000

转速：n=5000*60/80000=3.75r/min

电子齿轮比：10000/80000;②伺服电机所带滚珠丝杆的螺距:10mm(即电机每转动一周，工作台移动10mm)，伺服电机的编码器分辨率:20000脉冲/每转(即电机每转动一周，编码器发出20000个脉动)，若脉冲当量为:0.001mm/p(即PLC每发出一个脉冲，工作台行走0.001mm距离)，PLC发送脉冲频率为5000hz。a.求出电子齿轮比?

b.伺服电机的转速？

c.在不改变PLC脉冲发送频率的前提下，如果要使电机的转速达到50r/min，则电子齿轮比该如何设置？

电子齿轮比：20000/10000

转速：5000*60/10000=30r/min

电子齿轮比设为：5000*60/x=50

推导得出：x=6000，既