伺服电机运动控制系统的调试五

01控制方案设计02元器件的选型03程序设计与调试项目五伺服电机运动控制系统的调试

元器件的选型02

任务2元器件的选型1.知识目标（1）伺服电动机的分类，结构，原理，性能指标；（2）伺服驱动器的原理与应用；2.技能目标（1）伺服电动机及驱动器的分析与选型能力；（2）断路器分析与选型能力；（3）继电器、接触器分析与选项能力；（4）变压器，开关电源，按钮与指示灯的选型能力；3.素质目标（1）严谨、全面、高效、负责的职业素质；（2）查阅资料、勤于思考、勇于探索的良好作风；（3）善于自学、善于归纳分析；

5.2.7伺服驱动器的选型现代高性能伺服系统，大多数采用永磁交流伺服系统。系统包括永磁同步交流伺服电动机和全数字交流永磁同步伺服驱动器两部分。

5.2.7伺服驱动器的选型1、交流永磁同步伺服驱动器原理交流伺服电机内部转子是永磁铁，驱动器控制的U/V/W三相电形成电磁场，转子在此磁场的作用下转动，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。伺服电机的精度决定于编码器的精度（线数）。

5.2.7伺服驱动器的选型交流永磁同步伺服驱动器结构图

5.2.7伺服驱动器的选型伺服驱动器采用数字信号处理器（DSP）为控制核心，优点是可实现复杂的控制算法，实现数字化、网络化和智能化。功率器件采用以智能功率模块（IPM）为核心的驱动电路，同时具有过电压、过电流、过热、欠压等故障检测保护功能，主回路中还加入软启动电路，以减小启动过程对驱动器的冲击。功率驱动单元首先通过整流电路对输入的三相电进行整流，得到相应的直流电；再通过三相正弦PWM电压型逆变器变频驱动三相永磁同步交流伺服电机。

5.2.7伺服驱动器的选型逆变部分（DC-AC）采用功率器件，集成驱动、保护和功率开关于一体的智能功率模块（IPM），主要采用三相桥式电路，原理图如图所示。三相逆变电路

5.2.7伺服驱动器的选型2、交流伺服系统的位置控制模式交流永磁同步伺服驱动器系统结构和三相逆变电路说明如下两点：（1）伺服驱动器输出到伺服电机的三相电压基本是正弦波（高次谐波被绕组电感滤除），而不是象步进电机的三相脉冲序列，即使从位置控制器输入的是脉冲信号。（2）伺服系统用作定位控制时，位置指令输入到位置控制器；速度控制器输入端前面的电子开关切换到位置控制器输出端；同样，电流控制器输入端前面的电子开关切换到速度控制器输出端。因此，位置控制模式下的伺服系统是一个三闭环控制系统，两个内环分别是电流环和速度环。

5.2.7伺服驱动器的选型3、位置控制模式下电子齿轮的概念等效单闭环位置控制系统方框图指令脉冲和反馈脉冲的关系：式中：CMR为指令倍乘比，DMR为检测倍乘比。

5.2.7伺服驱动器的选型4、伺服驱动器的选型（1）松下MINASA4系列交流伺服电机驱动器MADDT1207003全数字交流永磁同步伺服驱动器

5.2.7伺服驱动器的选型（2）交流伺服驱动器的接线