伺服驱动器(servo drives)又称为“伺服控制器”、“伺服放大器”,是用来控制伺服电机的一种控制器,其作用类似于变频器作用于普通交流马达,属于伺服系统的一部分,主要应用于的定位系统。一般是通过位置、速度和力矩三种方式对伺服马达进行控制,实现的传动系统定位,目前是传动技术的产品。
伺服控制器是用来控制伺服马达的一种器件,一般是通过位置、速度和力矩三种方式对伺服马达进行控制,实现的传动系统定位。 从结构上看,伺服控制器和变频器器差不多,但对元器件的要求精度和可靠性更高。目前主流的伺服控制器均采用数字信号处理器(DSP)作为控制核心,可以实现比较复杂的控制算法,实现数字化、网络化和智能化。功率器件普遍采用以智能功率模块(IPM)为核心设计的驱动电路,IPM内部集成了驱动电路,同时具有过电压、过电流、过热、欠压等故障检测保护电路,在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。 功率驱动单先通过三相全桥整流电路对输入的三相电或者市电进行整流,得到相应的直流电。经过整流好的三相电或市电,再通过三相正弦PWM电压型逆变器变频来驱动三相永磁式同步交流伺服电机。功率驱动单元的整个过程可以简单的说就是AC-DC-AC的过程。整流单元(AC-DC)主要的拓扑电路是三相全桥不控整流电路。
伺服控制器也是伺服系统的核心,它的精度决定了伺服控制系统的整体精度。
通用变频器和伺服控制器主要区别有以下几点:
1、伺服控制器通过自动化接口可很方便地进行操作模块和现场总线模块的转换,同时使用不同的现场总线模块实现不同的控制模式(RS232、RS485、光纤、InterBus、ProfiBus),而通用变频器的控制方式比较单一。
2、伺服控制器直接连接旋转变压器或编码器,构成速度、位移控制闭环。而通用变频器只能组成开环控制系统。
3、伺服控制器的各项控制指标(如稳态精度和动态性能等)优于通用变频器。
控制器分组合逻辑控制器和微程序控制器,两种控制器各有长处和短处。组合逻辑控制器设计麻烦,结构复杂,一旦设计完成,就不能再修改或扩充,但它的速度快。微程序控制器设计方便,结构简单,修改或扩充都方便,修改一条机器指令的功能,只需重编所对应的微程序;要增加一条机器指令,只需在控制存储器中增加一段微程序,但是,它是通过执行一段微程。具体对比如下:组合逻辑控制器又称硬布线控制器,由逻辑电路构成,完全靠硬件来实现指令的功能。
设计步骤:
1、设计机器的指令系统:规定指令的种类、指令的条数以及每一条指令的格式和功能;
2、初步的总体设计:如寄存器设置、总线安排、运算器设计、部件间的连接关系等;
3、绘制指令流程图:标出每一条指令在什么时间、什么部件进行何种操作;
4、编排操作时间表:即根据指令流程图分解各操作为微操作,按时间段列出机器应进行的微操作;
5、列出微操作信号表达式,化简,电路实现。
节能与变速
节能是指将动力转变为经济效率,变速便是将动力转换成可调整的速度,而不是传统的定速或低速行驶(例如发动机怠速运行)。通常,变速技术主要有两种形式:转矩不变技术和转矩恒速技术。其主要特点是通过改变转矩来控制运行速度和运行方式。这种方法的优点是能够很好的控制电机,还能够使转速和电机的转矩保持一致,而缺点则是效率较低。因此,变速的应用越来越广泛。
伍德沃德WOODWARD这个品牌产自美国,其种类可分为:电磁阀,调速器,调节控制系统,电控液压放大器,执行器,电流压力转换器等。WOODWARD全系列型号:WOODWARD 9907-167 ,WOODWARD 9907-164,WOODWARD 9907-165,WOODWARD 9907-162,WOODWARD 9907-149,WOODWARD 5464-414,5501-470,5501-467,5501-471,5466-316,5466-258等
WOODWARD调速器的装置
为了使调速器能稳定调节,在调速器中还要加入一个装置,其作用是在伺服活塞移动的同时对滑阀产生一个反作用,使其向平衡的位置方向移动,减少柴油机转速波动的可能性。这种装置称为反馈机构。液压调速器在感应元件和油量调节机构之间加入一个液压放大元件(液压伺服器),使感应元件的输出信号通过放大元件再传到油量调节机构上去,因此也叫间接作用式调速器。WOODWARD调速器运转方式
调速器用于减小某些机器非周期性速度波动的自动调节装置。全程调速器的基本结构可使机器转速保持定值或接近设定值。水轮机、汽轮机、燃气轮机和内燃机等与电动机不同,其输出的力矩不能自动适应本身的载荷变化,因而当载荷变动时,由它们驱动的机组就会失去稳定性。这类机组设置调速器,使其能随着载荷等条件变化,随时建立载荷与能源供给量之间的适应关系,以机组作正常运转。调速器的理论和设计问题,是机械动力学的研究内容。调速器的种类很多。其中应用广泛的是机械式离心调速器。而以测速发电机或其他电子器件作为传感器的调速器,已在各个工业部门中广为应用。