日期:2022-09-27 16:33:47浏览量:6262
除微型涡轮蜗杆减速电机外,该系统主要包括驱动单元、位置控制系统、速度控制器、扭矩和电流控制器、位置反馈单元、电流反馈单元、通信接口单元等。
1.永磁交流同步伺服电机。永磁同步电机具有结构简单、体积小、重量轻、损耗小、效率高的特点。与DC电机相比,DC电机的换向器和电刷需要更多的维护,给应用带来不便。与异步电动机相比,它相对简单。定子电流和定子电阻损耗降低,转子参数可测,控制性能好。然而,存在一些缺点,如Z大扭矩受永磁体磁化约束,抗震能力差,高速有限,功率低,成本高,启动困难。与普通同步电机相比,它省去了励磁装置,简化了结构,提高了效率。永磁同步电机矢量控制系统可以实现高精度、高动态性能、大范围的调速或微型涡轮蜗杆减速电机定位控制。因此,永磁同步电机矢量控制系统引起了国内外学者的广泛关注。
2.驱动单元。驱动单元采用三相全桥自动整流,三相正弦PWM电压型逆变器变频AC-DC-AC结构。配备软启动电路和能耗放电电路,可避免电机制动时瞬时电流过大和泵升电压过高。逆变部分采用集成驱动电路、保护电路和功率开启于一体的智能功率模块(IPM)。
3.控制单元。控制单元是实现系统位置控制、速度控制、扭矩和电流控制器的整个交流伺服系统的核心。数字信号处理器具有快速的数据处理能力(DSP)广泛应用于交流伺服系统,集成了丰富的电机控制专用集成电路,如A/D转换器,PWM发电机、定时计数器电路、微型涡轮蜗杆减速电机异步通信电路、CAN总线收发器和高速可编程静态RAM大容量程序存储器等。
4.位置控制系统。对于不同的信号,位置控制系统的特点是不同的。典型的输入信号有三种形式:位置输入(位置阶跃输入)、速度输入(斜坡输入)和加速输入(抛物线输入)。高分辨率的旋转变压器、光电编码器、磁编码器等元件通常用于位置传感器。旋转变压器输出两相正交波形,可以输出转子的绝对位置,但其解码电路复杂,价格昂贵。磁编码器是一种性价比高的实现数字反馈控制的装置,也可以依靠安川伺服电机减速机磁极变化检测位置,目前正处于研究阶段,其分辨率较低。接口通信单元。接口包括键盘/显示,控制I/O接口、串行通信等。内部和外部伺服单元I/O在接口电路中,有许多数字信号需要隔离。这些数字信号表示不同的信息和不同的更新速度。