交流伺服电机驱动器

驱动器
步进电机驱动器（Indexer） 接受脉冲信号控制绕组电流；环形分配器
伺服电机驱动器 模拟式：通常可控制电机的速度和力矩 数字式：可控制电机的速度和力方块图
通讯
R
运动规划
∑
－ C
滤波器 V DAC
位置解码器
功率放大器 电机 M
传感器 E
运动控制系统的典型构成（续2）
闭环控制系统（Close Loop）
应用程序指令
运动指令
反馈元件
上位计算机
运动控制器
驱动器
电机
负载
电机：直流伺服电机、交流伺服电机 驱动器：速度反馈控制，电流放大 运动控制器：运动规划，速度指令，位置反馈取自电机轴 上位计算机：运动代码生成，应用程序，人机界面
运动控制系统的典型构成（续3）
直流伺服电机的控制
运动指令
反馈元件
运动控制器
驱动器
电机
负载
运动控制器：速度指令，位置反馈取自电机轴 驱动器：速度反馈控制（或许电流反馈控制），
电流放大
直流伺服电机的优缺点
优点: • 精确的速度控制 • 转矩速度特性很硬 • 原理简单、使用方便 • 价格优势
缺点: • 电刷换向 • 速度限制 • 附加阻力 • 产生磨损微粒(对于无尘室)
交流伺服电机的缺点
控制较复杂 驱动器参数需要现场调整
PID参数整定 需要更多的连线
反馈元件介绍
运动控制系统中的反馈检测元件
光电式位置检测元件
旋转式光电编码器 （电机位置、速度和换 相信号）
光栅尺（负载位置）
增量式、绝对式 A、B、Z相信号，A、B相 为正交信号； 单端、差动输出； TTL方波、正旋波输出；
闭环控制系统（Close Loop）
应用程序指令
运动指令
反馈元件
上位计算机
运动控制器
驱动器
电机
负载
电机：直流伺服电机、交流伺服电机 驱动器：速度反馈控制，电流放大 运动控制器：运动规划，速度指令，位置反馈取自负载 上位计算机：运动代码生成，应用程序，人机界面
运动控制系统的构成部件
应用程序指令
运动指令
运动控制技术
与
固高运动控制器
高级培训课程
运控产品事业部

培训内容
运动控制技术 运动控制系统概述
运动控制系统组成部件介绍
固高运动控制器 固高简介 固高运动控制器介绍
硬件结构 软件部分：函数使用与应用编程 应用编程演示
演示、实际操作及现场答疑
步进电机的缺点
单步响应中有较大的超调量和振荡 承受惯性负载能力差，仅适用于负载惯量与电机转子惯量比低的运 行情况 （惯量比小于3） 转速不够平稳，粗糙的低速特性 不适合于高速运行 自振效应 高速时损耗较大 低效率，电机过热（机壳可达90℃） 噪音大，特别在高速运行时 当出现滞后或超前振荡时，几乎无法消除 可选择的电机尺寸有限 ，输出功率较小 位置精度较低
解决方案：无刷电子换向电机
交流伺服电机的控制
运动控制 器
速度指令
驱动器
交流 伺服 电机
位置反馈
速度反馈与换 向信号
光电编码器
运动控制器：产生速度控制信号 驱动器：速度反馈控制，电子换向
交流伺服电机的优点
良好的速度控制特性，在整个速度区内可实现平滑控制， 几乎无振荡。
高效率，90%以上，不发热 高速控制 高精确位置控制（取决于何种编码器） 额定运行区域内，实现恒力矩 低噪音 没有电刷的磨损，免维护 不产生磨损颗粒、没有火花，适用于无尘间、易暴环境 惯量低 价格具有竞争性
运动控制技术
运动控制技术
运动控制技术 －现代化的“制器之技”
传统的机械制造业 新兴的电子与信息产品制造业
概述
运动机器的控制 系统包括：
运动控制 操作界面 输入输出 数据通讯
运动控制
操作界面
运动机器
输入输出
数据通讯
运动控制系统概述
什么是运动控制？ 简单地讲，运动控制就是对机械传动装置的位置、速度 进行实时的控制管理，使运动部件按照预期的轨迹和规 定的运动参数（速度、加速度参数等）完成相应的动作。
运动控制器
运动控制系统的核心
控制与电机运行性能直接相关的参数：速度、方向、 位移和加速度 运动控制器分类
独立运行（Standalone）：无需外部信号源提
供控制信号，仅由人机界面操控
开放式结构（Open Architecture)或基于总 线（Bus－Based）：典型的总线形式有：STD、
运动控制系统的运动形式
根据运动特点和应用领域的不同，运动控制可分为 以下几种形式：
点位运动
典型应用：PCB钻床、SMT等
轮廓运动
典型应用：金属切削机床、点胶机、雕刻机等
同步运动
典型应用：定长剪切 、套色印刷等
运动控制系统的典型构成
开环控制系统（Open Loop）
应用程序指令
运动指令
上位计算机
反馈元件
上位计算机
运动控制器
驱动器
电机
负载
运动控制器： 独立运行 开放式结构
驱动器： 模拟伺服驱动器 数字伺服驱动器 步进驱动器
反馈元件: 测速发电机
光电编码盘、光 栅尺、磁栅尺等
旋转变压器 （Resolver）
电机: 步进电机 直流伺服电机 交流伺服电机
电机控制基本知识
运动控制器
驱动器
电机
负载
电机：步进电机 驱动器：脉冲分配，电流放大 运动控制器：运动规划，位置脉冲指令 上位计算机：运动代码生成，应用程序，人机界面
运动控制系统的典型构成（续1）
开环控制系统（Open Loop）
应用程序指令
运动指令
反馈元件
上位计算机
运动控制器
驱动器
电机
负载
电机：（直流伺服电机）、交流伺服电机 驱动器：电流放大，位置反馈控制 运动控制器：运动规划，位置脉冲指令 上位计算机：运动代码生成，应用程序，人机界面
常见的控制电机
常见的控制电机
步进电机 伺服电机
直流伺服电机 交流伺服电机 直线电机
步进电机的控制
运动控制 器
脉冲 方向
驱动器
步进 电机
运动控制器：产生脉冲和方向信号 驱动器：脉冲环行分配、电流放大
步进电机的优点
低成本 控制简单，能直接实现数字控制 开环控制，位移与脉冲数成正比，速度与 脉冲频率成正比 结构简单，无换向器和电刷，坚固耐用 抗干扰能力强 无累积定位误差
VME、ISA、PC104、PCI、CompactPCI；运动控制器 必须通过总线接受上位机（Host Computer）的数 据