伺服驅(qū)動器(servo drives)又稱為“伺服控制器”、“伺服放大器”,，是用來控制伺服電機(jī)的一種控制器,，其作用類似于變頻器作用于普通交流馬達(dá)，屬于伺服系統(tǒng)的一部分,，主要應(yīng)用于高精度的定位系統(tǒng),。一般是通過位置、速度和力矩三種方式對伺服電機(jī)進(jìn)行控制,，實現(xiàn)高精度的傳動系統(tǒng)定位,，目前是傳動技術(shù)的高端產(chǎn)品。
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伺服驅(qū)動器被應(yīng)用于工業(yè)機(jī)器人及數(shù)控加工中心等自動化設(shè)備中,。
在伺服驅(qū)動器速度閉環(huán)中,，電機(jī)轉(zhuǎn)子實時速度測量精度對于改善速度環(huán)的轉(zhuǎn)速控制動靜態(tài)特性至關(guān)重要。為尋求測量精度與系統(tǒng)成本的平衡,，一般采用增量式光電編碼器作為測速傳感器,，與其對應(yīng)的常用測速方法為M/T測速法。
M/T測速法雖然具有一定的測量精度和較寬的測量范圍,，但這種方法有其固有的缺陷,，主要包括：1)測速周期內(nèi)必須檢測到至少一個完整的碼盤脈沖,，限制了最低可測轉(zhuǎn)速;
2)用于測速的2個控制系統(tǒng)定時器開關(guān)難以嚴(yán)格保持同步，在速度變化較大的測量場合中無法保證測速精度,。因此應(yīng)用該測速法的傳統(tǒng)速度環(huán)設(shè)計方案難以提高伺服驅(qū)動器速度跟隨與控制性能,。
工作原理
目前主流的伺服驅(qū)動器均采用數(shù)字信號處理器(DSP)作為控制核心，可以實現(xiàn)比較復(fù)雜的控制算法,，實現(xiàn)數(shù)字化,、網(wǎng)絡(luò)化和智能化。功率器件普遍采用以智能功率模塊(IPM)為核心設(shè)計的驅(qū)動電路,IPM內(nèi)部集成了驅(qū)動電路,同時具有過電壓,、過電流,、過熱、欠壓等故障檢測保護(hù)電路,在主回路中還加入軟啟動電路,以減小啟動過程對驅(qū)動器的沖擊,。功率驅(qū)動單元首先通過三相全橋整流電路對輸入的三相電或者市電進(jìn)行整流,，得到相應(yīng)的直流電。經(jīng)過整流好的三相電或市電,，再通過三相正弦PWM電壓型逆變器變頻來驅(qū)動三相永磁式同步交流伺服電機(jī),。功率驅(qū)動單元的整個過程可以簡單的說就是AC-DC-AC的過程。整流單元(AC-DC)主要的拓?fù)潆娐肥侨嗳珮虿豢卣麟娐贰?/p>
基本要求
伺服進(jìn)給系統(tǒng)的要求
1,、調(diào)速范圍寬
2,、定位精度高
3、有足夠的傳動剛性和高的速度穩(wěn)定性
4,、快速響應(yīng),，無超調(diào)
為了保證生產(chǎn)率和加工質(zhì)量，除了要求有較高的定位精度外,，還要求有良好的快速響應(yīng)特性,，即要求跟蹤指令信號的響應(yīng)要快，因為數(shù)控系統(tǒng)在啟動,、制動時,，要求加、減加速度足夠大,，縮短進(jìn)給系統(tǒng)的過渡過程時間,，減小輪廓過渡誤差。
5,、低速大轉(zhuǎn)矩,，過載能力強(qiáng)
一般來說，伺服驅(qū)動器具有數(shù)分鐘甚至半小時內(nèi)1.5倍以上的過載能力,，在短時間內(nèi)可以過載4～6倍而不損壞,。
6、可靠性高
要求數(shù)控機(jī)床的進(jìn)給驅(qū)動系統(tǒng)可靠性高,、工作穩(wěn)定性好,，具有較強(qiáng)的溫度,、濕度、振動等環(huán)境適應(yīng)能力和很強(qiáng)的抗干擾的能力,。
對電機(jī)的要求
1,、從最低速到最高速電機(jī)都能平穩(wěn)運(yùn)轉(zhuǎn)，轉(zhuǎn)矩波動要小,，尤其在低速如0.1r/min或更低速時,，仍有平穩(wěn)的速度而無爬行現(xiàn)象,。
2,、電機(jī)應(yīng)具有大的較長時間的過載能力，以滿足低速大轉(zhuǎn)矩的要求,。一般直流伺服電機(jī)要求在數(shù)分鐘內(nèi)過載4～6倍而不損壞,。
3、為了滿足快速響應(yīng)的要求,，電機(jī)應(yīng)有較小的轉(zhuǎn)動慣量和大的堵轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)矩,，并具有盡可能小的時間常數(shù)和啟動電壓。,。
4,、電機(jī)應(yīng)能承受頻繁啟、制動和反轉(zhuǎn),。