湛江國(guó)產(chǎn)伺服驅(qū)動(dòng)器品牌排行信息推薦 南調(diào)機(jī)電經(jīng)驗(yàn)豐富

南調(diào)機(jī)電設(shè)備——伺服電機(jī)及驅(qū)動(dòng)器的選型

《機(jī)器設(shè)計(jì)中伺服電機(jī)及驅(qū)動(dòng)器的選型》主要介紹了組成機(jī)器的機(jī)械部件進(jìn)行電機(jī)的選型。在當(dāng)前的機(jī)器設(shè)計(jì)中，我們面臨著提，節(jié)能降耗，可靠穩(wěn)定和降低成本的挑戰(zhàn)。如何正確地選擇驅(qū)動(dòng)器和伺服電機(jī)成為設(shè)計(jì)機(jī)器是否能夠達(dá)到工藝要求，同時(shí)滿足能量匹配的重要因素?！稒C(jī)器設(shè)計(jì)中伺服電機(jī)及驅(qū)動(dòng)器的選型》從機(jī)械、運(yùn)動(dòng)理論入手，分析了組成機(jī)器的各種常用部件的傳動(dòng)特性，力和力矩，慣量計(jì)算方法，闡述了滿足機(jī)器性能后的電機(jī)穩(wěn)定工作規(guī)則及配置規(guī)則，并以案例方式示教了采用手工計(jì)算選型和軟件選型的方法。

南調(diào)機(jī)電設(shè)備——變頻器與伺服驅(qū)動(dòng)器的區(qū)別

   1、變頻器控制普通電機(jī)開(kāi),閉環(huán)控制選擇靈活;伺服驅(qū)動(dòng)器驅(qū)動(dòng)專用伺服電機(jī)且為閉環(huán)控制。

   2、伺服驅(qū)動(dòng)器相對(duì)變頻器優(yōu)點(diǎn):定為精度高,響應(yīng)快,同功率情況積小,缺點(diǎn)為:功率范圍小,價(jià)格貴。

   從結(jié)構(gòu)來(lái)看，基本上變頻器和伺服驅(qū)動(dòng)器是差不多的，只是一般來(lái)說(shuō)，變頻器功率大，體積大些而已，大家都是整流、穩(wěn)壓后逆變輸出一個(gè)可以調(diào)整電壓和頻率的電源而已。從控制方式來(lái)看，普通變頻器采用V/F控制，算法比較簡(jiǎn)單，一般都是開(kāi)環(huán)的；矢量變頻器可以加編碼器，有解耦等算法，而伺服驅(qū)動(dòng)器也差不多是通過(guò)解藕等算法實(shí)現(xiàn)控制的，這點(diǎn)而言矢量變頻器和伺服控制原理差不多，只是伺服驅(qū)動(dòng)器里邊一般內(nèi)置了位置環(huán)、速度環(huán)和電流環(huán)，而矢量變頻器一般只有速度環(huán)環(huán)合電流環(huán)。從精度而言，伺服選用材料性能比較好，精度比較高，比如伺服驅(qū)動(dòng)器的模塊一般用IPM,而變頻器一般用IGBT，不是一個(gè)檔次的了。所以可以說(shuō)矢量變頻器和伺服驅(qū)動(dòng)器很相似，伺服驅(qū)動(dòng)器可以說(shuō)是性能和精度更高一個(gè)級(jí)別的矢量變頻器。

南調(diào)機(jī)電設(shè)備——10kW伺服驅(qū)動(dòng)器三個(gè)核心單元的優(yōu)選器件推薦

伺服驅(qū)動(dòng)器是將380v 或 220v、 50Hz 工頻交流電整流、濾波后得到一個(gè)較平滑的直流電，經(jīng)過(guò)剎車制動(dòng)單元，再由IGBT或 MOSFET組成的逆變電路將該直流電逆變?yōu)?15～100kHz的交流電接入電機(jī)系統(tǒng)。應(yīng)用于該10kW伺服驅(qū)動(dòng)器的功率轉(zhuǎn)換單元，搭配電機(jī)控制MCU和驅(qū)動(dòng)，通過(guò)對(duì)電壓、電流信號(hào)的回饋進(jìn)行處理，實(shí)現(xiàn)整機(jī)閉環(huán)控制，采用脈寬調(diào)制PWM控制技術(shù)獲得良好的電機(jī)調(diào)果。

功率轉(zhuǎn)換單元

功率轉(zhuǎn)換單元是10kW伺服驅(qū)動(dòng)器的核心，該單元將工頻交流電轉(zhuǎn)化為直流電，濾波電路實(shí)現(xiàn)穩(wěn)壓及支撐逆變側(cè)能量，逆變電路實(shí)現(xiàn)直流電逆變?yōu)榻涣麟姀亩鴰?dòng)電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)。該系列模塊內(nèi)置溫度傳感電阻，一體化設(shè)計(jì)集成整流、制動(dòng)、逆變，優(yōu)化的內(nèi)部布線，低電感設(shè)計(jì)，可以有效降低伺服系統(tǒng)電磁干擾（EMI）和開(kāi)關(guān)損耗。

控制單元

在控制單元中，Renesas提供了32位MCU，RZ/T1系列，其主要優(yōu)勢(shì)為：ARM Cortex-R4F 單核或者 R4F M3 雙核，主頻 600MHz，包上的浮點(diǎn)運(yùn)算單元、1M的片上SRAM擴(kuò)展，豐富的通信接口，如：以太網(wǎng) MAC、EtherCAT，自帶編碼器接口，支持多種編碼器協(xié)議，集算法控制和網(wǎng)絡(luò)通信于一身，集成度高，有利于電機(jī)調(diào)速性能改進(jìn)。

通信單元

Silicon Labs針對(duì)CAN、485以及I/O口通信提供了高集成度隔離方案，代表產(chǎn)品為Si86xx/Si88xx系列，其特性如下：

1）高傳輸速率（150Mbs），高達(dá) 5KV 隔離電壓。

2）瞬態(tài)抑制能力 50KV/us。

3）AEC-Q100認(rèn)證，汽車級(jí)品質(zhì)。

4）Si88XX 集成片上 DC-DC 轉(zhuǎn)換器，可實(shí)現(xiàn)78%的和 2W 的峰值輸出功率。

5）低EMI，內(nèi)置防浪涌電流的軟啟動(dòng)功能。

南調(diào)機(jī)電——伺服驅(qū)動(dòng)器控制方式及性能指標(biāo)是什么？

伺服電機(jī)可以將電信號(hào)轉(zhuǎn)換為軸上的轉(zhuǎn)角或轉(zhuǎn)速，從而帶動(dòng)控制對(duì)象，它主要通過(guò)改變控制電壓的大小和相位(或極性)來(lái)改變伺服電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)向。下面來(lái)介紹下伺服驅(qū)動(dòng)器控制方式的選擇，以及伺服電機(jī)主要性能指標(biāo)的選擇。

  伺服電機(jī)主要性能指標(biāo)的選擇

1．電壓

技術(shù)數(shù)據(jù)表中勵(lì)磁電壓和控制電壓指的都是額定值。勵(lì)磁電壓允許變動(dòng)范圍為土5％左右。電壓太高，電機(jī)會(huì)發(fā)熱；電壓太低和輸出功率會(huì)明顯下降，加速時(shí)間增長(zhǎng)等。伺服電動(dòng)機(jī)使用時(shí)，應(yīng)注意到勵(lì)磁繞組兩端電壓會(huì)高于電源電壓，而且隨轉(zhuǎn)速升高而增大，其值如果超過(guò)額定值太多，會(huì)使電機(jī)過(guò)熱。

2．頻率

目前控制電機(jī)常用的頻率分低頻和中頻兩大類，低頻為50 HZ(或60HZ)，中頻為400HZ(或500HZ)。因?yàn)轭l率越高，渦流損耗越大，所以中頻電機(jī)的鐵心用較薄的(0.2mm以下)硅鋼片疊成，以減少渦流損耗；低頻電機(jī)則用0.35～0.5mm的硅鋼片。例如一臺(tái)500 Hz、110V的電機(jī)，如果用在400 Hz時(shí)，那末加到電機(jī)上的電壓就應(yīng)改成110×400／500＝88V。

3．堵轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)矩，堵轉(zhuǎn)電流

定子兩相繞組加上額定電壓，轉(zhuǎn)速等于0時(shí)的輸出轉(zhuǎn)矩，稱為堵轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)矩。這時(shí)流經(jīng)勵(lì)磁繞組和控制繞組的電流分別稱堵轉(zhuǎn)勵(lì)磁電流和堵轉(zhuǎn)控制電流。堵轉(zhuǎn)電流通常是電流的大值，可作為設(shè)計(jì)電源和放大器的依據(jù)。

4．空載轉(zhuǎn)速

定干兩相繞組加上額定電壓，電機(jī)不帶任何負(fù)載時(shí)的轉(zhuǎn)速稱為空載轉(zhuǎn)速n0?？蛰d轉(zhuǎn)速與電機(jī)的極數(shù)有關(guān)。由于電機(jī)本身阻轉(zhuǎn)矩的影響，空載轉(zhuǎn)速略低于同步速。

5．額定輸出功率

當(dāng)電機(jī)處于對(duì)稱狀態(tài)時(shí)，輸出功率P2隨轉(zhuǎn)速n變化的情況。當(dāng)轉(zhuǎn)速接近空載轉(zhuǎn)速n0的一半時(shí)，輸出功率大。通常就把這點(diǎn)規(guī)定為交流伺服電動(dòng)機(jī)的額定狀態(tài)。對(duì)應(yīng)這個(gè)狀態(tài)下的轉(zhuǎn)矩和轉(zhuǎn)速稱為額定轉(zhuǎn)矩Tn。和額定轉(zhuǎn)速nn。

南調(diào)機(jī)電——是不是“驅(qū)控一體”所謂的“控”其實(shí)是指的更加上層的軌跡規(guī)劃或其他與應(yīng)用相關(guān)的控制？

是的，工業(yè)機(jī)器人用的驅(qū)動(dòng)一體中的“控”主要指上層的規(guī)劃和控制。對(duì)于通用伺服驅(qū)動(dòng)器而言，三環(huán)確實(shí)是在驅(qū)動(dòng)器上實(shí)現(xiàn)的，這個(gè)沒(méi)有疑問(wèn)。

驅(qū)控一體主要指的是軟件一體，而不是硬件一體。

出現(xiàn)這個(gè)問(wèn)題的原因，是國(guó)內(nèi)日益增長(zhǎng)的工業(yè)機(jī)器人需求和國(guó)內(nèi)/國(guó)外機(jī)器人研發(fā)水平不平衡不充分發(fā)展之間的矛盾。。。

在成熟廠家眼里很平常的產(chǎn)品設(shè)計(jì)，套用在國(guó)內(nèi)不一樣的架構(gòu)上，就會(huì)產(chǎn)生概念上的混淆。

鑒于運(yùn)動(dòng)控制器和伺服系統(tǒng)在各行各業(yè)應(yīng)用的范圍實(shí)在太廣，存在很多不同版本的名詞和定義，因此我們需要首先約定一下國(guó)內(nèi)工業(yè)機(jī)器人廠商對(duì)“驅(qū)”和“控”用的較多的含義：

國(guó)產(chǎn)主流控制方案幾乎所有的國(guó)產(chǎn)機(jī)器人都是用了獨(dú)立控制系統(tǒng)和獨(dú)立通用伺服驅(qū)動(dòng)器的方案，控制系統(tǒng)和伺服之間使用脈沖或者總線通信。

這種方案的優(yōu)缺點(diǎn)都非常明顯：

優(yōu)點(diǎn)：可充分利用成熟的貨架零部件，可快速設(shè)計(jì)生產(chǎn)出基本可用的機(jī)器人產(chǎn)品；

缺點(diǎn)：對(duì)于通用的伺服驅(qū)動(dòng)器來(lái)講，基于PID控制的方式對(duì)于工業(yè)機(jī)器人關(guān)節(jié)這樣一個(gè)時(shí)變非線性的被控對(duì)象控制效果不佳；對(duì)于控制器來(lái)講，也很難直接獲取關(guān)節(jié)的各種狀態(tài)來(lái)優(yōu)化控制策略，從而無(wú)法實(shí)現(xiàn)的機(jī)器人控制（使用帶有伺服總線的驅(qū)動(dòng)器可以很大程度改善這種情況，但是還遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠）。