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南調(diào)機(jī)電——伺服驅(qū)動(dòng)器的工作原理　

  　　　對(duì)電機(jī)的要求

　　1、從速到速電機(jī)都能平穩(wěn)運(yùn)轉(zhuǎn)，轉(zhuǎn)矩波動(dòng)要小，尤其在低速如0.1r/min或更低速時(shí)，仍有平穩(wěn)的速度而無(wú)爬行現(xiàn)象。

　　2、電機(jī)應(yīng)具有大的較長(zhǎng)時(shí)間的過(guò)載能力，以滿足低速大轉(zhuǎn)矩的要求。一般直流伺服電機(jī)要求在數(shù)分鐘內(nèi)過(guò)載4～6倍而不損壞。

　　3、為了滿足快速響應(yīng)的要求，電機(jī)應(yīng)有較小的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量和大的堵轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)矩，并具有盡可能小的時(shí)間常數(shù)和啟動(dòng)電壓。

　　4、電機(jī)應(yīng)能承受頻繁啟、制動(dòng)和反轉(zhuǎn)?！　∷欧?qū)動(dòng)器有哪些特點(diǎn)　　1、伺服驅(qū)動(dòng)器軟件程序主要包括主程序、中斷服務(wù)程序、數(shù)據(jù)交換程序。

　　2、伺服驅(qū)動(dòng)器主程序主要用來(lái)完成系統(tǒng)的初始化、LO接口控制信號(hào)、DSP內(nèi)各個(gè)控制模塊寄存器的設(shè)置等。

　　3、伺服驅(qū)動(dòng)器所有的初始化工作完成后，主程序才進(jìn)入等待狀態(tài)，以及等待中斷的發(fā)生，以便電流環(huán)與速度環(huán)的調(diào)節(jié)。

　　4、伺服驅(qū)動(dòng)器初始化主要包括DsP內(nèi)核的初始化、電流環(huán)與速度環(huán)周期設(shè)定、PWM初始化、四M啟動(dòng)、ADc初始化與啟動(dòng)、QEP初始化、矢量與永磁同步電機(jī)轉(zhuǎn)子的初始位置初始化、多次伺服電機(jī)相電流采樣、求出相電流的零偏移量、電流與速度P調(diào)節(jié)初始化等。

　　5、PWM定時(shí)中斷程序有的用來(lái)對(duì)霍爾電流傳感器采樣A、B兩相電流ia、ib進(jìn)行采樣、定標(biāo)，以及根據(jù)磁場(chǎng)定向控制原理，計(jì)算轉(zhuǎn)子磁場(chǎng)定向角，再角，再生成PWM信號(hào)對(duì)位置環(huán)與速度環(huán)進(jìn)行控制。

　　6、功率驅(qū)動(dòng)保護(hù)中斷程序主要用于檢測(cè)智能功率模塊的故障輸出。

　　7、光電編碼器零脈沖捕獲中斷程序可實(shí)現(xiàn)對(duì)編碼器反饋零脈沖確地捕獲，從而可以得到交流永磁同步電機(jī)矢量變換定向角度的修正值。

　　8、數(shù)據(jù)交換程序主要包括與上位機(jī)的通信程序、EEPRoM參的讀取、數(shù)碼管顯示程序等。參數(shù)的存儲(chǔ)控制器鍵盤(pán)值。

　　9、伺服驅(qū)動(dòng)器軟件主程序流程圖。

　　

南調(diào)機(jī)電設(shè)備——伺服驅(qū)動(dòng)器的選型步驟

選型步驟大體如下：

1．需求分析。

確定轉(zhuǎn)速、轉(zhuǎn)矩、轉(zhuǎn)速精度或定位精度、安裝尺寸、是否需要閉環(huán)、成本；

2．選擇電機(jī)。

首先確定電機(jī)類型；然后根據(jù)轉(zhuǎn)速、轉(zhuǎn)矩、安裝尺寸選擇電機(jī)；

3．選擇反饋元件

根據(jù)是否需要閉環(huán)，決定是否選用反饋元件，如編碼器、測(cè)速機(jī)、旋變等；

根據(jù)轉(zhuǎn)速精度或定位精度選擇反饋元件的類型及參數(shù)。

4．選擇驅(qū)動(dòng)器。

根據(jù)電機(jī)功率，和以上綜合因素選擇驅(qū)動(dòng)器；

選擇驅(qū)動(dòng)器時(shí)，不僅需考慮和電機(jī)的匹配，還需考慮控制方式。選擇適合自己控制器的控制方式，也很重要。

主要視具體應(yīng)用情況而定，簡(jiǎn)單地說(shuō)要確定：負(fù)載的性質(zhì)（如水平還是垂直負(fù)載等），轉(zhuǎn)矩、慣量、轉(zhuǎn)速、精度、加減速等要求，上位控制要求（如對(duì)端口界面和通訊方面的要求），主要控制方式是位置、轉(zhuǎn)矩還是速度方式。供電電源是直流還是交流電源，或電池供電，電壓范圍。據(jù)此以確定電機(jī)和配用驅(qū)動(dòng)器或控制器的型號(hào)。

南調(diào)機(jī)電設(shè)備——伺服驅(qū)動(dòng)器調(diào)零方法之一

一般在編碼器從伺服電機(jī)上拆下來(lái)后都需要進(jìn)行調(diào)零，否則上機(jī)運(yùn)行過(guò)程中就會(huì)報(bào)錯(cuò)，飛車等。

像三菱，安川，松下，三洋增量式編碼器的輸出信號(hào)為方波信號(hào)，具備兩相正交方波脈沖輸出信號(hào)A和B，以及零位信號(hào)Z，其對(duì)齊方法如下：

1.給電機(jī)的UV繞組通以小于額定電流的直流電，V入，U出，將電機(jī)軸定向至一個(gè)平衡位置；

2.用示波器觀察編碼器的Z信號(hào)； 因?yàn)槿障等猓泊?，松下，三洋等編碼器走的都是不公開(kāi)的協(xié)議，一般需要借助伺服驅(qū)動(dòng)器來(lái)輸出來(lái)，A,B,Z信號(hào)，這些伺服驅(qū)動(dòng)器的說(shuō)明書(shū)上都有詳細(xì)的信號(hào)說(shuō)明。

3.調(diào)整編碼器轉(zhuǎn)軸與電機(jī)軸的相對(duì)位置，調(diào)整的時(shí)候不要撤掉電源，讓電機(jī)軸一直固定在平衡位置。

4.一邊調(diào)整，一邊觀察編碼器Z信號(hào)跳變，直到Z信號(hào)穩(wěn)定在高電平上（在此默認(rèn)Z信號(hào)的常態(tài)為低電平），鎖定編碼器與電機(jī)的相對(duì)位置關(guān)系； 有些朋友喜歡用二極管接在z信號(hào)上，代替示波器，通過(guò)二極的發(fā)光來(lái)判斷Z信號(hào)，因?yàn)殡姍C(jī)每旋轉(zhuǎn)圈，會(huì)發(fā)出一個(gè)Z信號(hào)。

5.來(lái)回扭轉(zhuǎn)電機(jī)軸，撒手后，若電機(jī)軸每次自由回復(fù)到平衡位置時(shí)，Z信號(hào)都能穩(wěn)定在高電平上，則對(duì)齊有效。

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驅(qū)動(dòng)器故障引起跟隨誤差超差報(bào)警維修 故障現(xiàn)象：某配套SIEMENS PRIMOS系統(tǒng)、6RA26**系列直流伺服驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的數(shù)控滾齒機(jī)，開(kāi)機(jī)后移動(dòng)機(jī)床的Z軸，系統(tǒng)發(fā)生“ERR22跟隨誤差超差”報(bào)警。

分析與處理過(guò)程：數(shù)控機(jī)床發(fā)生跟隨誤差超過(guò)報(bào)警，其實(shí)質(zhì)是實(shí)際機(jī)床不能到達(dá)指令的位置。引起這一故障的原因通常是伺服系統(tǒng)故障或機(jī)床機(jī)械傳動(dòng)系統(tǒng)的故障。由于機(jī)床伺服進(jìn)給系統(tǒng)為全閉環(huán)結(jié)構(gòu)，無(wú)法通過(guò)脫開(kāi)電動(dòng)機(jī)與機(jī)械部分的連接進(jìn)行試驗(yàn)。為了確認(rèn)故障部位，維修時(shí)首先在機(jī)床斷電、松開(kāi)夾緊機(jī)構(gòu)的情況下，手動(dòng)轉(zhuǎn)動(dòng)Z軸絲杠，未發(fā)現(xiàn)機(jī)械傳動(dòng)系統(tǒng)的異常，初步判定故障是由伺服系統(tǒng)或數(shù)控裝置不良引起的。為了進(jìn)一步確定故障部位，維修時(shí)在系統(tǒng)接通的情況下，利用手輪少量移動(dòng)Z軸(移動(dòng)距離應(yīng)控制在系統(tǒng)設(shè)定的允許跟隨誤差以內(nèi)，防止出現(xiàn)跟隨誤差報(bào)警)，測(cè)量Z軸直流驅(qū)動(dòng)器的速度給定電壓，經(jīng)檢查發(fā)現(xiàn)速度給定有電壓輸入，其值大小與手輪移動(dòng)的距離、方向有關(guān)。由此可以確認(rèn)數(shù)控裝置工作正常，故障是由于伺服驅(qū)動(dòng)器的不良引起的。檢查驅(qū)動(dòng)器發(fā)現(xiàn)，驅(qū)動(dòng)器本身狀態(tài)指示燈無(wú)報(bào)警，基本上可以排除驅(qū)動(dòng)器主回路的故障?？紤]到該機(jī)床X、Z軸驅(qū)動(dòng)器型號(hào)相同，通過(guò)逐一交換驅(qū)動(dòng)器的控制板確認(rèn)故障部位在6RA26**直流驅(qū)動(dòng)器的A2板。根據(jù)SIEMENS 6RA26**系列直流伺服驅(qū)動(dòng)器的原理圖，逐一檢查、測(cè)量各級(jí)信號(hào)，后確認(rèn)故障原因是由于A2板上的集成電壓比較器N7(型號(hào)：LM348)不良引起的：更換后，機(jī)床恢復(fù)正常。