埃姆依(武汉)系统工程有限公司

伺服驱动器的规格与选择

2018-01-03 10:31


伺服驱动系统的应用非常广泛,举凡需要做速度控制、位置控制、轨迹控制、追踪控制与同步运转控制等场合,都是它主要的应用范围。在不同的运用场合虽然要求的特性规格与操作界面会有所不同,但其应用方法与控制原理可说是大同小异。本文将说明直流伺服驱动系统的组成,伺服系统要求规格,驱动器的规格、型式、特性与工作原理,最后再介绍一些应用实例。
一个伺服电机驱动系统的基本结构如图1所示,通常包含三个主要部份:伺服电动机、速度回路驱动器与位置回路控制器。伺服电机可根据应用的需要而决定是否加装转速计(tachometer)、光编码器(photo encoder)或剎车(braker)。
一般商品化的伺服驱动器即是指速度回路驱动器,其中包含了功率放大器与速度回路控制器,并包含适当的应用界面电路,因而能够根据应用场合做适当的组合。位置控制器一般包含位置控制器与计算机或数字界面,亦包含一些较高层次的位置命令与参数调整等界面设定,通常为一可单独销售的产品。
附录A为日本山洋(SANYO)公司出品的PDT系列直流伺服驱动器的规格书,其主要规格如表1所列。以PDT-093-10为例,其配合直流伺服 电机为SM60-201,转子惯量为0.27×10-3Kg.cm sec2。主回路(main circuit)是指其功率级所采用的功率转换方式,为晶体管脉宽调变(PWM)型,可逆是指可工作于正反转,因此可工作于四象限工作区。
减定规格(wave factor) 或称之为 derating factor 为波形率(form factor)的倒数。
直流伺服驱动器的wave factor系指其输 出电流的平均值与rms的比值,其越接近1越好,这表示其涟波电流越小,所造成的rms扭矩损也就越小,因此系统的效率也就越高。
大多数的直流伺服驱动器均为模拟电压的转速输入命令,输入命令电压通常介于±10V,输入阻抗通常为10KΩ。一般工业级伺服驱动器的瞬时最大输出电流约为其额定输出电流的2~3倍,瞬时最大输出电流直接关系到驱动系统的加速能力、伺服刚性与频宽,因此是重要的性能指针。
在选定伺服驱动器时,其速度控制范围与速度调节(speed regulation)的能力亦是重要的考虑因素。速度控制范围直接影响到低速与高速运动的能力,一般的伺服驱动器其速控比(最高转速/最低转速)通常大于1000。
由于伺服驱动系统大多应用于高精密快速响应的转速或位置控制系统,因此其闭回路特性就相当重要,表1的闭回路特性包含了:位置刚度(position stiffness)、1000 rpm时的回路增益(loop gain)与最高转速(2400 rpm)时的回路增益。
上一篇资讯:伺服驱动器的相关参数设置,更多伺服电机最新资讯,尽在这里http://www.china-servo.com/尽情期待。