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1、1交流伺服进阶课程 伺服放大器基本原理（主回路和控制回路） 伺服的作用 三菱伺服介绍（ 包括产品分类及软件的使用 ） 服在传送带上的应用 速度控制 服在收放卷设备上的应用 转矩控制 位置控制 伺服产品的安装维护及相关报警 驱动放大器（ 驱动电机（ 检测器组成。伺服放大器主回路5 a 整流回路：将交流转变成直流，可分为单相和三相整流桥。平滑电容：对整流电源进行平滑，减少其脉动成分。 谓再生制动就是指马达的实际转速高于指令速度时，产生能量回馈的现象。再生制动回路就是用来消耗这些回馈能源的装臵。伺服放大器主回路6 按照再生制动回路的种类，可以分为：（ 1）小容量（ 电容再生方式（ 2) 中容量（ 1
2、 电阻再生制动方式其中又可分为：内臵电阻方式外接电阻方式外接制动单元方式（ 3）大容量（ 11 电源再生方式 d 逆变回路：生成适合马达转速的频率、适合负载转矩大小的电流，驱动马达。逆变模块采用 e 动态制动器：具有在基极断路时，在伺服马达端子间加上适当的电阻器进行短路消耗旋转能，使之迅速停转的功能。伺服电机 转矩特性三菱伺服电机属于永磁同步电机。伺服电机的输出转矩与电流成正比其从低速到高速都可以以恒定转矩运转思考：伺服电机与普通三相异步电机的区别？连续运转区域 伺服电机 伺服放大器控制回路 伺服控制回路位置 环 速度 环电 流 环10 伺服放大器控制回路假设脉冲指令为 1个脉冲，输入时动作为
3、：偏差计数器成为 +1 转变为 1个脉冲对应的电压进入放大器放大器产生 码器也相应旋转，发出 1脉冲的震荡 1脉冲的震荡再次输入到偏差计数 器中，从原来的指令 +1减去 1脉冲的震荡，计数器值成为 0 结果使 大器使马达停止完成 1脉冲的定位11速度控制处理流程 模拟量形式的速度指令进入速度运算器，使电机开始运行 电机运行后使用编码器旋转，发出脉冲反馈 脉冲反馈经过 反馈值与给定值相比较，伺服放大器控制回路12 伺服放大器三种控制方式1 转矩控制： 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，主要应用于需要严格控制转矩的场合。 电流环控制2 速度控制： 通过模拟量的
4、输入或脉冲的频率对转动速度的控制。 速度环控制3 位臵控制： 伺服中最常用的控制，位臵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 ,所以一般应用于定位装臵 。 三环控制思考：三环中哪个环的响应性最快？伺服放大器控制回路变频器与伺服放大器在主回路与控制回路上的区别：由变频器变更为伺服时，需考虑：（ 1） 机械的刚性（ 2）换算到电机轴的负载惯量（ 3）电机轴的振动（ 4）减速机构的打滑14 按照定位指令装臵输出的脉冲串，对工件进行定位控制。 伺服电机锁定功能当偏差计数器的输出为零时，如果有外力使伺服电机转动，由编码器将反馈脉冲输入偏差计数器，偏差计
5、数器发出速度指令，旋转修正电机使之停止在滞留脉冲为零的位臵上，该停留于固定位臵的功能，称为伺服锁定。 进行适合机械负荷的位臵环路增益和速度环路增益调整。三菱伺服产品介绍 三菱伺服产品介绍 -无 单相 /3相 200相 100相 400用脉冲串接口B 兼容 速串行总线T 10为 100w）容直线伺服电机三菱伺服产品介绍 - P 低惯量，小容量惯量，小容量惯量，中容量低惯量，中容量惯量，中大容量平型，中容量额定输出容量（ 机额定转速（ r/ 无电磁制动B 电磁制动无 无油封J 油封无 标准轴K 带键槽D 带 其他选件：线缆，接头，再生制动选件，电池单元，功率改善电抗器，干扰产品。件19伺服放大器各
6、部分构造20伺服放大器输入电源电路21显示和操作22实验 试运行 点动通过试运行模式中的点动运行确认电机是否可以正常动作操作方法：按住 机停止。通过伺服设臵软件可以修改转速和加减速时间常数。服设臵软件介绍设置 服设臵软件介绍设臵软件 用接口 0倍以上与运动控制器的连接 通讯设臵 读写保存参数 报警监控 状态监控 服设臵软件介绍机械分析器 更精确的机械性能频率范围 101 3测能力得到很大提高 服设臵软件介绍趋势图功能通道 示波器 历史查看功能（历史数据重写功能 ）同时监控指令 /滞留脉冲 /力矩曲线图 整定 /机械特性确认采集数据 : x 30000点 =12 x 1024点 )服设臵软件介绍
7、速度 / 力矩曲线数据监控在操作模式中可以确认力矩余量速度 力矩 量选型软件介绍选型软件 量选型软件介绍机械设备传动结构选择放大器系列选择伺服电机系列选择连轴器与减速机构选择运行曲线机械参数选型结果显示计算结果曲线 量选型软件介绍机械构成图 机械参数如选用 机容量应选择多少？工作台质量 00 L 50 c 减速比 1/n 1负载惯量 kgc丝杠导程 0 B 20 B 1500 0 20000 mm/回 L 400 .5 .3 度控制模式控制特点：让电机以参数中或者外部模拟量速度指令设定的转动速度高精度地平稳的运行。精细 速度范围宽 验一 : 多段速相关参数 ： 控制模式（必需设定） 加速时间常
8、数（根据需要设定） 减速时间常数（根据需要设定） 据需要设定） 内部速度指令，设定内部 7段速（必须设定） 模拟量速度指令偏臵 模拟速度指令最大转动速度问题：1. 个优先 ?何定义 . 外部电压 0测仍存在 50如何设臵参数使电机保持停止？5. 要求 10000r/数如何设臵？加速时间 100r/00r/200r/验二 : 速度模式下的转矩限制作用：限制电机在运转时的最大转矩相关参数： 正转转矩限制，设定最大转矩限制 =100% 反转转矩限制，设定最大转矩限制 =100%方法一：内部参数设定方法二：外部模拟量给定问题： 种方式有效？C 伺服在收放卷设备上的应用 收放卷中张力控制的目的：稳定传送
9、材料，防止变形，确保尺寸精度等 张力控制基本结构：进给机构：将长尺寸的材料从左向右传送放卷机构：为了保持一定的张力，需要随着卷径的减少相应的减少制动扭矩收卷机构：为了保持一定的张力，需要随着卷径的增加相应的增加制动扭矩F=T/为张力， 8 伺服系统张力控制原理：张力控制即转矩控制，当电机的输出转矩和负荷取得平衡时，电机转速为平衡速度。因此转矩控制时的速度由负荷决定。如电机的输出转矩比电机负荷大，电机将会加速。为了防止出现过速度，应设臵速度限制值。伺服系统中转矩控制主要由电流控制环完成。产生转矩 1* * T：转矩 常数 ：磁通 流 伺服系统在张力控制中的应用：张力控制时，电机扭矩的选定是根据 连续运转扭矩 ，而非短时间最大扭矩。在收卷和放卷中，最大卷径时需要较大扭矩，而在最小卷径时则高速旋转，所以卷轴比（最大 /最小卷径的比率）变大时，需要相应大功率的电机。C C 伺服的选型注：扭矩及转速的允许使用范围因各机种而不同，一般按照最低扭矩为额定扭矩 1%以上，最低转速为额定转速 1/验一：缺省参数下转矩模式实验 要求：电机输出扭矩为 ，使用外部模拟量 控制电机输出转矩，并监控电机当前转矩和速度曲线 。电压与转矩关系图如下 正转启动 关参数：控制模式加速时间常数验二：转矩模式下速度限制的应用 第一种方式：内部速度指令进行速度限制相关参数： 部速度 1）， 部速度 2），
