伺服电机结构及控制技术.ppt

* 6.齿轮齿条 负载惯量比 齿条的尺寸 工作台、工件的质量 负载转矩 摩擦系数 反负载力 减速比 运行曲线 * 7.旋转台 负载惯量比 旋转台的尺寸 工作台、工件的质量 工件的离轴心的距离 负载转矩 摩擦系数 旋转台支撑部分的直径 轴承的配置 减速比 运行曲线 * 8.滚筒进给 负载惯量比 滚筒的尺寸(直径、长度) 滚筒的个数 负载转矩 摩擦系数 滚筒压力 环部分的重力引起的张力 滚筒支撑部分的直径 轴承的配置 减速比 运行曲线 * 9.台车 负载惯量比 车轮的尺寸和J 台车、工件的质量 负载转矩 摩擦系数 减速比 运行曲线 为防止货物的倒塌要注意加速度(几个G) * 10.皮带轮 皮带倾斜时会有连续再生 负载质量 滚筒尺寸(J计算) 摩擦系数 运行曲线 如果要在传送带下放置铁板来承受负荷重量， 摩擦系数要增大0.3。 * 11.其他 知道负载的机械常数时 负载惯量比 负载转矩 运行曲线 * 11.输入运行曲线 不考虑整定时间的话，用速度控制模式输入会比较容易 * ◆什么样的机械设备?(画图) ◆电机驱动部分的机械尺寸? 　{负载质量、滚珠丝杠规格(导程、直径、长度)、皮带直径质量等} ◆运行曲线如何? 　(移动量? 速度? 加减速时间?停止时间? 往复运行?) ◆是否存在干扰因素(负载反抗力)? ◆放大器系列是?(J2S or J3 or J4?) ◆电机系列是?(低惯性?中惯性?) ◆带减速机、电磁制动器的电机吗? 12.客户要求容量选型时！ 结束 结束 3.2伺服电机旋转磁场的方向 控制绕组 励磁绕组 控制绕组 励磁绕组 3.2 伺服电机旋转磁场的方向 3.3 伺服电机旋转磁场的速度 旋转磁场的转速决定于定子绕组极对数和电源的频率。图所表示的是一台两极的电机，即极对数P＝1。对两极电机而言，电流每变化一个周期，磁场旋转一圈，因而当 电源频率f＝400 Hs，即每秒变化400个周期时，磁场每秒应当转400圈，故对两极电机，即P＝1而言，旋转磁场转速为 n0= 24000 r／min 旋转磁场转速为的一般表达式为 4.伺服电机的机械特性及控制方式 4.1 伺服电机的机械特性 对于伺服电动机，还有一条很重要的机械特性，这就是零信号时的机械特性，所谓零信号，就是控制电压UC＝0，这时磁场是脉振磁场，它可以分解为幅值相等、转向相反的两个圆形旋转磁场，其作用可以想象为有两对相同大小的磁铁N—S和N—S在空间以相反方向旋转。 4.2 零信号时的机械特性和无“自转”现象 4.2 零信号时的机械特性和无“自转”现象 T S正 S反 0 1 2 0 2 1 T正 T反 T合 4.2 零信号时的机械特性和无“自转”现象 转子电阻小 转子电阻大 n.s 当电阻已增大到使临界转差率＞1的程度时，合成转矩曲线与横轴相交仅有一点(S＝1处)，而且在电机运行范围内，合成转矩均为负值，即为制动转矩。因而当控制电压UC取消变为单相运行时，电机就立刻产生制动转矩，与负载阻转矩一起促使电机迅速停转，这样就不会产生自转现象。 4.2 零信号时的机械特性和无“自转”现象 4.3 伺服电机控制方式及特性 设电机的负载阻转矩为TL，控制电压0.25UC时,电机在特性点A运行，转速为na，这时电机产生的转矩与负载阻转矩相平衡。当控制电压升高到0.5UC时，电机产生的转矩就随之增加C，由于电机的转子及其负载存在着惯性，转速不能瞬时改变，因此电机就要瞬时地在特性点C运行，这时电机产生的转矩大于负载阻转矩，电机就加速，一直增加到nb，电机就在B点运行。 伺服电动机的机械特性 A B C 结论：改变控制电压的大小，就实现了转速的控制 5 伺服电机编码器 编码器 部分 安装在电机后端，其转盘（光栅）与电机同轴。 伺服电机控制精度取决于编码器精度。 5.1 伺服电机编码器结构 编码器 编码器 5V 5V 0V 0V 伺服电机控制精度取决于编码器精度。 5.1 伺服电机编码器 编码器 5 伺服电机编码器 伺服电机控制精度取决于编码器精度。 5.1 伺服电机编码器 编码器 5 伺服电机编码器 5 交流伺服电机的应用 5.1 伺服电机编码器 编码器 5.2 伺服电机驱动器 1、主要功能 （1）根据给定信号输出与此成正比的控制电压UC； （2）接收编码器的速度和位置信号； （3）I/O信号接口 5.2伺服电机驱动器 数码显示窗口 参数设置键 计算机RS232口 I/O信号接口 编码器信号接口 电机电源输入输出接线端子 2、外部组成 5.2伺服电机驱动器 3、控制模式 （1）位置控制模式——最大输入脉冲频率500KPPS（微分接收器）和200KPPS（用于开路收集器） （2）速度控制模式—— 模拟速度指令输入：0～±1