伺服驅(qū)動器是什么？
來源：深圳市鑫海文科技有限公司|發(fā)布時間：2019-04-20 09:50
伺服驅(qū)動器是一種工業(yè)產(chǎn)品，在很多工業(yè)產(chǎn)品中都有用到。但是很多人對于伺服驅(qū)動器都不是很了解，甚至不知道它是什么東西。今天就和大家詳細(xì)介紹一下伺服驅(qū)動器。
伺服驅(qū)動器是什么？
伺服驅(qū)動器是一種控制伺服系統(tǒng)的控制器。其功能類似于普通交流電動機(jī)的頻率效應(yīng)，屬于伺服系統(tǒng)的一部分，主要應(yīng)用于高精度定位系統(tǒng)。通常，伺服電機(jī)由位置，速度和扭矩三種方式控制，以實現(xiàn)傳動系統(tǒng)的高精度定位。
伺服電機(jī)是能夠以很高的精度推或旋轉(zhuǎn)對象的電氣設(shè)備。如果要以某些特定角度或距離旋轉(zhuǎn)和對象，則使用伺服電機(jī)。它只是由通過伺服機(jī)構(gòu)的簡單電機(jī)組成。如果電動機(jī)是直流供電則稱為直流伺服電動機(jī)，如果是交流供電電動機(jī)則稱為交流伺服電動機(jī)。我們可以在小巧輕便的包裝中獲得非常高扭矩的伺服電機(jī)。這些功能它們被用于許多應(yīng)用，如玩具車，遙控直升機(jī)和飛機(jī)，機(jī)器人，機(jī)器等。
伺服驅(qū)動器的組成部分：
它由三部分組成：
受控設(shè)備
輸出傳感器
反饋系統(tǒng)
伺服驅(qū)動器是一個閉環(huán)系統(tǒng)，它使用正反饋系統(tǒng)來控制軸的運動和最終位置。這里，器件由通過比較輸出信號和參考輸入信號產(chǎn)生的反饋信號控制。
這里，參考輸入信號與參考輸出信號進(jìn)行比較，第三信號由反饋系統(tǒng)產(chǎn)生。并且該第三信號用作控制裝置的輸入信號。只要產(chǎn)生反饋信號或者參考輸入信號和參考輸出信號之間存在差異，就會出現(xiàn)該信號。因此，伺服機(jī)構(gòu)的主要任務(wù)是在存在噪聲的情況下將系統(tǒng)的輸出維持在期望值。
伺服電機(jī)的工作原理：
伺服電機(jī)由電機(jī)（直流或交流），電位計，齒輪組件和控制電路組成。首先，我們使用齒輪組件來降低轉(zhuǎn)速并增加電機(jī)扭矩。比如在伺服電機(jī)軸的初始位置，電位器旋鈕的位置使得電位器的輸出端口沒有電信號。現(xiàn)在，電信號被提供給誤差檢測放大器的另一個輸入端?，F(xiàn)在這兩個信號之間的差異，一個來自電位器，另一個來自其他來源，將在反饋機(jī)制中處理，輸出將根據(jù)誤差信號提供。該錯誤信號用作電動機(jī)的輸入，電動機(jī)開始旋轉(zhuǎn)?，F(xiàn)在電機(jī)軸與電位器連接，電機(jī)旋轉(zhuǎn)使電位器產(chǎn)生信號。因此，當(dāng)電位計的角位置改變時，其輸出反饋信號改變。一段時間后電位器的位置到達(dá)電位器輸出與外部信號相同的位置。在這種情況下，從放大器到電機(jī)輸入端沒有輸出信號，因為外部施加信號和電位器產(chǎn)生的信號之間沒有差異，在這種情況下電機(jī)停止旋轉(zhuǎn)。
伺服驅(qū)動器的控制方法
伺服驅(qū)動器一般有三種控制方式：
位置控制模式
轉(zhuǎn)矩控制模式
速度控制方法
位置控制模式可以通常通過外部輸入脈沖頻率確定轉(zhuǎn)速，并且通過脈沖數(shù)確定旋轉(zhuǎn)角度。一些伺服系統(tǒng)可以通過通信直接分配速度和位移。由于位置模式可以嚴(yán)格控制速度和位置，因此通常用于定位裝置。
轉(zhuǎn)矩控制模式由外部模擬輸入或直接地址分配，用于設(shè)置電機(jī)軸的外部輸出轉(zhuǎn)矩。通過立即改變模擬的設(shè)置可以改變轉(zhuǎn)矩，并且可以通過改變通信模式來實現(xiàn)相應(yīng)的地址值。主要應(yīng)用對卷繞和退繞裝置中的應(yīng)力材料有嚴(yán)格的要求，例如卷繞裝置或光纖設(shè)備。應(yīng)根據(jù)繞組半徑隨時改變扭矩的設(shè)定，以確保材料的力不隨繞組半徑的變化而變化。
速度模式可以通過輸入模擬量或脈沖頻率來控制旋轉(zhuǎn)速度?？梢远ㄎ痪哂猩峡刂蒲b置的外環(huán)PID。但是應(yīng)將電機(jī)的位置信號或直接負(fù)載的位置信號發(fā)送到上反饋進(jìn)行計算。位置模式還支持直接負(fù)載回路檢測位置信號。此時，電機(jī)軸端的編碼器只能檢測電機(jī)速度，位置信號由檢測裝置直接提供給最終負(fù)載端。該方法的優(yōu)點是可以減少中間傳輸過程中的誤差，提高整個系統(tǒng)的定位精度。
伺服驅(qū)動器如何工作？
伺服驅(qū)動器采用數(shù)字信號處理器（DSP）作為控制核心，實現(xiàn)復(fù)雜的控制算法，數(shù)字化，組網(wǎng)和智能化。電源裝置一般采用智能電源模塊（IPM）作為核心設(shè)計的驅(qū)動電路。IPM集成驅(qū)動電路，具有過壓和過流，過熱，欠壓故障檢測和保護(hù)電路。軟啟動電路也在主回路中添加，以減少啟動過程中對驅(qū)動器的影響。
首先，通過三相全橋整流電路對動力驅(qū)動單元進(jìn)行整流，以輸入三相電力或市政電力，并獲得相應(yīng)的直流電力。整流后的三相電源或電源可以通過三相正弦PWM電壓源逆變器變頻驅(qū)動交流伺服電機(jī)。電源驅(qū)動單元的整個過程可以簡單地描述為AC-DC-AC的過程。整流器單元（AC-DC）的主要拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)是三相全橋非控制整流器電路。
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