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伺服驅(qū)動(dòng)器工作原理和控制方式

文章出處:漢德保(HDB MOTOR)電機(jī) 人氣:1984發(fā)表時(shí)間:2022-04-25

伺服驅(qū)動(dòng)器均采用數(shù)字信號(hào)處理器(DSP)作為控制核心,,可以實(shí)現(xiàn)比較復(fù)雜的控制算法,實(shí)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(jì)的驅(qū)動(dòng)電路,IPM內(nèi)部集成了驅(qū)動(dòng)電路,,同時(shí)具有過電壓、過電流,、過熱,、欠壓等故障檢測(cè)保護(hù)電路,,在主回路中還加入了軟啟動(dòng)電路,以減小啟動(dòng)過程對(duì)驅(qū)動(dòng)器的沖擊,。

          首先功率驅(qū)動(dòng)單元通過三相全橋整流電路對(duì)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(dòng)交流伺服電機(jī),。功率驅(qū)動(dòng)單元的整個(gè)過程可以簡(jiǎn)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?

一般伺服都有三種控制方式:位置控制方式,、轉(zhuǎn)矩控制方式,、速度控制方式。

1,、位置控制:位置控制模式一般是通過外部輸入的脈沖的頻率來確定轉(zhuǎn)動(dòng)速度的大小,,通過脈沖的個(gè)數(shù)來確定轉(zhuǎn)動(dòng)的角度,也有些伺服可以通過通訊方式直接對(duì)速度和位移進(jìn)行賦值,,由于位置模式可以對(duì)速度和位置都有很嚴(yán)格的控制,,所以一般應(yīng)用于定位裝置。

2,、轉(zhuǎn)矩控制:轉(zhuǎn)矩控制方式是通過外部模擬量的輸入或直接的地址的賦值來設(shè)定電機(jī)軸對(duì)外的輸出轉(zhuǎn)矩的大小,,可以通過即時(shí)的改變模擬量的設(shè)定來改變?cè)O(shè)定的力矩大小,也可通過通訊方式改變對(duì)應(yīng)的地址的數(shù)值來實(shí)現(xiàn),。

應(yīng)用主要在對(duì)材質(zhì)的手里有嚴(yán)格要求的纏繞和放卷的裝置中,,例如繞線裝置或拉光纖設(shè)備,轉(zhuǎn)矩的設(shè)定要根據(jù)纏繞的半徑的變化隨時(shí)更改以確保材質(zhì)的受力不會(huì)隨著纏繞半徑的變化而改變,。

3,、速度模式:通過模擬量的輸入或脈沖的頻率都可以進(jìn)行轉(zhuǎn)動(dòng)速度的控制,在有上位控制裝置的外環(huán)PID控制時(shí)速度模式也可以進(jìn)行定位,,但必須把電機(jī)的位置信號(hào)或直接負(fù)載的位置信號(hào)給上位反饋以做運(yùn)算用,。位置模式也支持直接負(fù)載外環(huán)檢測(cè)位置信號(hào),此時(shí)的電機(jī)軸端的編碼器只檢測(cè)電機(jī)轉(zhuǎn)速,,位置信號(hào)就由直接的最終負(fù)載端的檢測(cè)裝置來提供了,,這樣的優(yōu)點(diǎn)在于可以減少中間傳動(dòng)過程中的誤差,增加了整個(gè)系統(tǒng)的定位精度,。

如果對(duì)電機(jī)的速度,、位置都沒有要求,只要輸出一個(gè)恒轉(zhuǎn)矩,,當(dāng)然是用轉(zhuǎn)矩模式,。

如果對(duì)位置和速度有一定的精度要求,而對(duì)實(shí)時(shí)轉(zhuǎn)矩不是很關(guān)心,用轉(zhuǎn)矩模式不太方便,,用速度或位置模式比較好,。

如果上位控制器有比較好的閉環(huán)控制功能,用速度控制效果會(huì)好一點(diǎn),,如果本身要求不是很高,,或者基本沒有實(shí)時(shí)性的要求,采用位置控制方式,。


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