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伺服原理;;;;;主电容充电 在主电容充电中，我们看到一个继电器，RLY1。使用这个继电器是出于安全的目的。它保护这个电路并且限制上电时主电容C1的充电电流。;动态制动是如何发生的？ 第一种情况： 1.5kW以下的PRONET伺服驱动器的动态制动电路虽然是通过一个继电器动作的，但实际上是用一个动态制动电阻消耗电机转子能量。这种方法使电机有一个较长的减速时间和平滑的停机。;动态制动是如何发生的？ 第二种情况： 2kW以上的ProNet伺服驱动器的动态制动电路通过一个可控硅代替继电器动作，这是与1.5kW以下的伺服驱动器唯一不同的地方。电机转子能量也是消耗在动态制动电阻上。这种方法也使电机平滑的减速。;动态制动何时发生？ Servo Off：动态制动打开以保证安全。 Servo On：动态制动关闭。 伺服驱动器进入Servo Off状态，当： 1）S-ON输入信号关闭； 2）超程； 3）伺服报警发生； 4）主电源关闭。 当以上事件发生时，我们能够通过设定参数Pn004.0指定电机如何停机。 ;使用可控硅的动态制动 2.0kW以上的伺服驱动器都使用了可控硅触发动态制动，以此替代继电器。但是需要注意的是，如果控制电源关闭，使用可控硅的伺服驱动器的动态制动功能也将关闭。而使用继电器的伺服驱动器，掉电或报警时保持动态制动状态。;动态制动电阻 为了使动态制动电路工作，必须有一些消除电机转子能量的途径，这就是动态制动电阻的作用。这个电阻消耗了电机的能量，从而使电机快速停止成为可能。然而，松下伺服驱动器内并没有动态制动电阻，那是因为电机绕组的阻抗已经足够用于制动了。;再生是在电机减速过程中的一种动作，此时电机等效为一个发电机。再生吸收了旋转负载的动能，并将它转化为电能，回馈到驱动器。;再生的目的 再生有两个主要功能：1）消耗运动负载的惯性能量；2）快速地对主电容放电。 当伺服系统运行在额定转速并且带着允许的最大负载惯量，伺服驱动器必须吸收停止负载时产生的全部能量而不损坏系统。 如果系统运行在超过额定转速或者带着超过允许的最大负载惯量，那么必须有外部再生。 再生值依赖三个因素：转矩、减速度和运动周期。 ;再生的目的 当再生电路中需要更大的元器件时必须有外部再生。有时，在一些特殊应用中电阻R的功率或电容C的容量不够大，在这种情况下，就需要一个外部的电阻或电容作为内部元器件的补充。 750W~5.0kW的ProNet伺服驱动器都有内部电阻R和电容C，如果需要外部再生，必须将内部电阻R断开（去掉B2和B3的外部短接线），并且在B1和B2端子上外接电阻。;时序 在下面的例子中，假定有220V的电源连接到伺服驱动器，并参考简单的再生电路示意图。 一个正常的P-N母线电压是310V（220*1.41），当电机开始减速时，回馈到驱动器的能量开始提升P-N电压，一些或全部的能量被用于给电容C充电。 当母线电压超过385VDC，再生晶体管TR就会打开，能量就会消耗到电阻R上，晶体管实际在385VDC到370VDC循环开关。;时序 带负载的减速将需要几个这样的循环周期。当有再生不足时，可能会发生过压报警（A13），表示母线电压超过420VDC，或者发生再生异常报警（A16），表示TR打开时间太长（一个内部寄存器专用于记录TR的开/关时间）。 ;时序 如果发生了A13和A16报警，我们需要改变再生电阻R的阻值。我们需要消耗更多的流过电阻的电流量，因为V=I*R，我们能够通过使用更小的阻值来增大流过电阻R的电流量。增大电阻功率并不一定是正确的解决问题的方法，因为流过电阻R的电流量还是一样的。 当改变了电阻之后，我们需要检查再生电路是否满足更小阻值的要求。一旦减小了阻值，就增大了流过它的电流，如果电流增加的太多，有可能超过电阻的额定功率，仅仅此时需要增大电阻的功率。 ;再生的计算 电机产生的能量： En=0.5JM[(2πN/60)2] 电容消耗的能量： Ec=0.5C（Vk2-Vr2） 电机绕组消耗的能量： Em= 3[JMN(2πIr/60Tr)]2*(Ra/td) 负载消耗的能量： EL=0.5TL(2πNtd/60) 因为所有的能量之和必须为0，所以我们能够计算出电阻必须消耗的能量为 Er=En-Ec-Em-EL 因此我们可以计算出再生电阻的功率为 Wr=Er/Cycle ;再生的计算 如果再生电阻的功率超过内部电阻的额定功率，我们必须外加一个电阻以弥补这些差额。 正如我们在公式中看到的，电机在停止负载时产生的能量，负载、电容C、电机绕组、电阻R都参与了能量的消耗。 [注意]伺服驱动器不能应用于连续再生模式。;;;速度控制;1. 转矩控制;1. 转矩控制;1、Pn30