交流伺服驱动器原理及调试-课件

伺服驱动器

2020/12/21主要内容一、伺服驱动器的种类及结构二、伺服驱动器发展趋势四、伺服驱动器的控制原理：五、伺服驱动器的接口：六、与伺服调节有关的参数八、进给伺服驱动系统常见故障及处理

七、进给伺服常见报警三、伺服驱动器电气原理：2020/12/22精品资料3你怎么称呼老师？如果老师最后没有总结一节课的重点的难点，你是否会认为老师的教学方法需要改进？你所经历的课堂，是讲座式还是讨论式？教师的教鞭“不怕太阳晒，也不怕那风雨狂，只怕先生骂我笨，没有学问无颜见爹娘……”“太阳当空照，花儿对我笑，小鸟说早早早……”4

一、伺服驱动器的种类及结构2020/12/252020/12/262020/12/272020/12/282020/12/29伺服进给系统的要求：1、调速范围宽二、伺服驱动器发展趋势2、定位精度高静态：定位精度和重复定位精度要高，即定位误差和重复定误差要小。(尺寸精度)动态：跟随精度，这是动态性能指标，用跟随误差表示。(轮廓精度)2020/12/2103、有足够的传动刚性和高的速度稳定性tF△t△FFmax在系统负载范围内，当负载变化时，输出速度应基本不变。即△F尽可能小；当负载突变时，要求速度的恢复时间短且无振荡。即△t尽可能短；2020/12/2114、快速响应，无超调为了保证生产率和加工质量，除了要求有较高的定位精度外，还要求有良好的快速响应特性，即要求跟踪指令信号的响应要快，因为数控系统在启动、制动时，要求加、减加速度足够大，缩短进给系统的过渡过程时间，减小轮廓过渡误差。

ttpFFmax2020/12/2125.低速大转矩，过载能力强一般来说，伺服驱动器具有数分钟甚至半小时内1.5倍以上的过载能力，在短时间内可以过载4～6倍而不损坏。6.可靠性高

要求数控机床的进给驱动系统可靠性高、工作稳定性好，具有较强的温度、湿度、振动等环境适应能力和很强的抗干扰的能力。2020/12/2131、从最低速到最高速电机都能平稳运转，转矩波动要小，尤其在低速如0.1r/min或更低速时，仍有平稳的速度而无爬行现象。2、电机应具有大的较长时间的过载能力，以满足低速大转矩的要求。一般直流伺服电机要求在数分钟内过载4～6倍而不损坏。3、为了满足快速响应的要求，电机应有较小的转动惯量和大的堵转转矩，并具有尽可能小的时间常数和启动电压。4、电机应能承受频繁启、制动和反转。对电机的要求

2020/12/214三、伺服驱动器的电气控制原理1.外部控制电路结构2.内部电路结构功率电路结构控制电路结构2020/12/2152020/12/216交流伺服系统结构图2020/12/217HSV-20P电源模块结构图

2020/12/218控制电路结构2020/12/219功率电路结构2020/12/220四、伺服驱动器的运行控制原理位置环

电流环

速度环2020/12/2212020/12/222华中数控2020/12/2231.主回路接线：

1）驱动器R、S、T电源线的连接；2）驱动器与电动机电源线之间的接线；2.控制电源类接线：

1）r、t控制电源接线；2）I/O接口控制电源接线；3.信号指令线

1)指令接口2)I/O接口

3)反馈检测类接线五、伺服驱动器的接线：2020/12/224伺服系统主回路的接线图2020/12/225松下伺服驱动器I/F速度控制接线图2020/12/226松下伺服驱动器I/F位置控制接线图2020/12/227三洋伺服系统与数控系统连接图2020/12/228六、伺服参数1、控制类参数2、控制运动功能相关的参数3、逻辑接口相关的一些参数伺服控制是一个比较复杂的过程，参数的使用也相对比较复杂，一般伺服参数个数少的也有几十个，多的有七、八百个，修改起来比较麻烦。但是总的来说，伺服参数可以分成三类。在参数的调节时，我们主要调节与控制功能相关的一些参数，其他参数只与设计和硬件相关。基本上伺服系统确定以后，参数也就确定下来，不需要我们调试人员去修改。控制功能的参数不多，常用的有几个.2020/12/229控制类参数可以选择输入/输出信号定义，内部控制功能选择等。位置指令脉冲方向或速度指令输入取反；是否允许反馈断线报警是否允许CCW极限开关输入；是否允许由系统内部启动SVR-ON控制例如:2020/12/230伺服运动特性调节有关的参数①设定位置环调节器的比例增益。②设置值越大，增益越高，刚度越大，相同频率指令脉冲条件下，位置滞后量越小。但数值太大可能会引起振荡或超调。③参数数值由具体的伺服系统型号和负载情况确定。位置比例增益2020/12/231①设定位置环的前馈增益。②设定值越大时，表示在任何频率的指令脉冲下，位置滞后量越小③位置环的前馈增益大，控制系统的高速响应特性提高，但会使系统的位置不稳定，容易产生振荡。④不需要很高的响应特性时，本参数通常设为0表示范围：0~100%位置前馈增益2020/12/232①设定速度调节器的比例增益。②设置值越大，增益越高，刚度越大。参数数值根据具体的伺服驱动系统型号和负载值情况确定。一般情况下，负载惯量越大，设定值越大。③在系统不产生振荡的条件下，尽量设定较大的值。速度比例增益2020/12/233①设定速度调节器的积分时间常数。④设置值越小，积分速度越快。参数数值根据具体的伺服驱动系统型号和负载情况确定。一般情况下，负载惯量越大，设定值越大。②在系统不产生振荡的条件下，尽量设定较小的值。速度积分时间常数2020/12/2342020/12/235①设定速度反馈低通滤波器特性。②数值越大，截止频率越低，电机产生的噪音越小。如果负载惯量很大，可以适当减小设定值。数值太大，造成响应变慢，可能会引起振荡。③数值越小，截止频率越高，速度反馈响应越快。如果需要较高的速度响应，可以适当减小设定值。速度反馈滤波因子2020/12/236加减速时间常数2020/12/237与位置控制有关的参数位置超差检测范围①设置位置超差报警检测范围。②在位置控制方式下，当位置偏差计数器的计数值超过本参数值时，伺服驱动器给出位置超差报警。2020/12/238①设置位置指令脉冲的分倍频②在位置控制方式下，通过对参数设置,可以很方便地与各种脉冲源相匹配，以达到用户理想的控制分辨率（即角度/脉冲）电子齿轮P×G=N×C×4P：输入指令的脉冲数G：电子齿轮比N：电机旋转圈数；C：光电编码器线数/转现方法一般有两种，通过硬件或通过软件的方式2020/12/239①设置位置指令脉冲的输入形式。②通过参数设定为3种输入方式之一；

1：两相正交脉冲输入；

2：脉冲+方向；

3：CCW脉冲/CW脉冲③CCW是从伺服电机的轴向观察，反时针方向旋转，定义为正向。④CW是从伺服电机的轴向观察，顺时针方向旋转，定义为反向。位置指令脉冲输入方式2020/12/240用于选择伺服驱动器的控制方式。0：位置控制方式，接收位置脉冲输入指令；1：模拟速度控制方式，接收模拟速度指令；2：模拟转矩控制方式，接收模拟转矩指令；3：其他(内部速度控制方式)控制方式选择2020/12/241与速度/转矩控制有关的参数速度指令输入增益①设置模拟速度指令的电压值与转速的关系。设定值为电压对应的转速值.②只在模拟速度输入方式下有效。2020/12/242速度指令零漂补偿①在模拟速度控制方式下，利用本参数可以调节模拟速度指令输入的零漂。调整方法如下：将模拟控制输入端与信号地短接。设置参数值，至电机不转。电位器2020/12/243转矩指令输入增益①设置模拟转矩指令的电压值与转矩的关系。设置值为指令最高电压对应的转矩值②只在模拟转矩输入方式下有效2020/12/244①设置伺服电机的最高限速值。②与旋转方向无关。③如果设置值超过额定转速，则实际最高限速为额定转速。最高速度限制2020/12/245①设置伺服电机的内部转矩限制值。②任何时候，这个限制都有效最大输出转矩设置主轴定向偏移角度其他常用参数2020/12/246①设定位置控制方式下定位完成脉冲范围。②，当位置偏差计数器内的剩余脉冲数小于或等于本参数设定值时，驱动器认为定位已完成.③在位置控制方式时，输出位置定位完成信号.

定位完成范围2020/12/247①设置到达速度②在非位置控制方式下，如果电机速度超过本设定值，则速度到达开关信号为ON，否则为OFF。③在位置控制方式下，不用此参数。④与旋转方向无关。到达速度范围2020/12/248设定伺服电机的光电编码器线数；编码器分辨率伺服电机的磁极对数设定伺服电机的磁极对数；2020/12/249位置指令脉冲输入计数位置指令脉冲反馈输入计数2020/12/250接通伺服驱动器的电源，先进入测试调整模式,测试调整模式可以执行伺服驱动器的测试操作,自整定,报警复位和编辑清除.空载下调试实验2020/12/2512020/12/2522020/12/2532020/12/254进给伺服驱动

FANUC0系统进给轴的驱动使用交流同步电动机,目前为α系列。根据其负载特性和快速性分为:α(标准型)αM(高加速