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解讀伺服驅動器各項原理與結構常識

發布時間:2024-04-11

一、 概念


伺服驅動器又稱為伺服控制器或者是放大器,其主要功能是是將從控制器輸入的脈沖信號或模擬量信號經內部計算放大后輸出給電機的裝置。



二、結構及原理


伺服驅動器主要由伺服控制單元、功率驅動單元、通訊接口單元組成。其中伺服控制單元包括位置控制器、速度控制器、轉矩和電流控制器等。


伺服驅動器大體可以劃分為功能比較獨立的功率板和控制板兩個模塊。功率板是強電部分,其中包括兩個單元,一是功率驅動單元IPM用于電機的驅動,二是開關電源單元為整個系統提供數字和模擬電源。控制板是弱電部分,是電機的控制核心也是伺服驅動器技術核心控制算法的運行載體。控制板通過相應的算法輸出PWM/PFM信號,作為驅動電路的驅動信號,來改變逆變器的輸出功率,以達到控制交流伺服電機的目的。




伺服驅動器結構&控制原理


1、功率驅動單元


功率驅動單**先通過三相全橋整流電路對輸入的三相電進行整流,得到相應的直流電,再通過逆變器變頻為可控的交流電來驅動伺服電機。


功率驅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)主要的拓撲電路是三相全橋不控整流電路。





2、 控制單元


控制單元是整個交流伺服系統的核心,實現系統位置控制、速度控制、轉矩和電流控制器。所采用的數字信號處理器(DSP)除具有快速的數據處理能力外,還集成了豐富的用于電機控制的專用集成電路,如A/D轉換器、PWM發生器、定時/計數器電路、異步通訊電路、CAN總線收發器以及高速的可編程靜態RAM和大容量的程序存儲器等。