交流伺服系统(和利时).pdf
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1、交流伺服系统交流伺服系统伺服控制的概念伺服控制的概念伺服控制是指对以下伺服控制是指对以下运动变量运动变量进行进行精确 精确 的控制:的控制:位置位置 速度速度 加速、减速加速、减速 力矩力矩交流伺服电动机原理、产品和应用交流伺服电动机原理、产品和应用交流伺服系统交流伺服系统典型的伺服控制系统典型的伺服控制系统速度反馈速度反馈负载负载工作台运动工作台运动控制器控制器伺服放大器伺服放大器0 to 10VDC位置环速度环编码器位置环速度环编码器丝杠丝杠减速器减速器电机 电源电机 电源交流伺服电动机原理、产品和应用交流伺服电动机原理、产品和应用交流伺服系统交流伺服系统伺服控制系统的优点(伺服控制系统的
2、优点(1)提高机械的提高机械的响应响应、速度速度和和灵活性灵活性提高生产过程的提高生产过程的柔性柔性减小系统建立时间减小系统建立时间提高设备的提高设备的生产率生产率提高加工制造提高加工制造精度精度减少废品减少废品交流伺服电动机原理、产品和应用交流伺服电动机原理、产品和应用交流伺服系统交流伺服系统伺服控制系统的优点(伺服控制系统的优点(2)零速时的零速时的满额扭矩满额扭矩输出输出超低速的超低速的平稳平稳运行运行简化简化原有的机械系统,提高性能原有的机械系统,提高性能 齿轮,中间轴齿轮,中间轴 凸轮凸轮 离合器离合器/刹车机构刹车机构 物理行程限位(硬停止)物理行程限位(硬停止)交流伺服电动机原理
3、、产品和应用交流伺服电动机原理、产品和应用交流伺服系统交流伺服系统伺服控制系统的部分术语和概念伺服控制系统的部分术语和概念速度 速度 Velocity加速 加速 Acceleration 惯量 惯量 Inertia惯量匹配 惯量匹配 Inertia Matching力矩 力矩 Torque刚性 刚性 Stiffness响应时间 响应时间 Response Time带宽 带宽 Bandwidth分辨率和精度 分辨率和精度 Resolution and Accuracy交流伺服电动机原理、产品和应用交流伺服电动机原理、产品和应用交流伺服系统交流伺服系统交流伺服电动机交流伺服电动机交流伺服系统使用的
4、电动机主要是交流伺服系统使用的电动机主要是感应电动机 感应电动机 和和永磁无刷电动机永磁无刷电动机。20千瓦以下主要使用后者。千瓦以下主要使用后者。交流伺服电动机原理、产品和应用交流伺服电动机原理、产品和应用交流伺服系统交流伺服系统永磁无刷伺服电动机的特点永磁无刷伺服电动机的特点转子采用转子采用永磁材料永磁材料(铁磁或稀土)(铁磁或稀土)在转子在转子锁定锁定时能够提供时能够提供额定扭矩额定扭矩转子设计为转子设计为小惯量小惯量能够达到低于同等直流伺服电机的能够达到低于同等直流伺服电机的20%优良的优良的高速特性高速特性 集成的集成的正交位置传感器正交位置传感器(旋转变压器(旋转变压器/编码 器)
5、编码 器)便于换相控制、速度控制以及位置控制便于换相控制、速度控制以及位置控制交流伺服电动机原理、产品和应用交流伺服电动机原理、产品和应用交流伺服系统交流伺服系统交流伺服驱动器的发展交流伺服驱动器的发展模拟式驱动器模拟式驱动器(全模拟器件设计)(全模拟器件设计)响应性能好,体积大,功能较少,使用较复杂,适应性差响应性能好,体积大,功能较少,使用较复杂,适应性差数模混合式驱动器数模混合式驱动器(模拟器件数字器件)(模拟器件数字器件)性能好,体积较小,功能较完善,使用较方便性能好,体积较小,功能较完善,使用较方便全数字式驱动器全数字式驱动器(完全数字化设计(完全数字化设计MCU/DSP)性能较好,
6、体积小,功能完善,使用方便,适应性好性能较好,体积小,功能完善,使用方便,适应性好交流伺服电动机原理、产品和应用交流伺服电动机原理、产品和应用交流伺服系统交流伺服系统交流伺服驱动控制原理交流伺服驱动控制原理FsFrABCNS磁场定向控制(磁场定向控制(FOC)T Fs Fr Sin=90交流伺服电动机原理、产品和应用交流伺服电动机原理、产品和应用交流伺服系统交流伺服系统交流伺服驱动控制原理交流伺服驱动控制原理位置控制器位置控制器速度控制器速度控制器转矩控制器转矩控制器PWM控制器控制器功率变换器功率变换器电 机电 机编 码 器编 码 器V*d /dt交流伺服电动机原理、产品和应用交流伺服电动机
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