直流主軸驅動系統介紹
直流主軸電動機驅動器有可控硅調速和脈寬調制PWM調速兩種形式。由于脈寬調制PWM調速具有很好的調速性能,因而在對靜動態性能要求較高的數控機床進給驅動裝置上曾***使用。而三相全控可控硅調速裝置則適于大功率應用場合。
從原理上說,直流主軸驅動系統與通常的直流調速系統無本質的區別,決定了直流主軸驅動系統具有以下特點:
① 調速范圍寬。采用直流主軸驅動系統的數控機床通常只設置高、低兩級速度的機械變速機構,就能得到全部的主軸變換速度,實現無級變速,因此,它具有較寬的調速范圍。
② 直流主軸通常采用全封閉的結構形式,可以在有塵埃和切削液飛濺的工業環境中使用。
③ 主軸電動機通常采用特殊的熱管冷卻系統,能將轉子產生的熱量迅速向外界發散。此外,為了使發熱zui小,定子往往采用獨特附加磁極,以減小損耗,提率。
④ 直流主軸驅動器主回路一般采用晶閘管三相全波整流,以實現四象限的運行。
⑤ 主軸控制性能好。為了便于與數控系統的配合,主軸伺服器一般都帶有D/A轉換器、“使能”信號輸入、“準備好”輸出、輸出、轉速/轉矩顯示輸出等信號接口。
⑥ 純電氣主軸定向準停控制功能。無需機械定位裝置,進一步縮短了定位時間。
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伺服驅動器維修分主板(又叫CPU板)、驅動板和主回路維修三大塊,主板維修**難,除了早期的直流伺服和部分交流伺服驅動器采用模擬電路做主板電路外,絕大部分伺服驅動器采用DSP為主的數字電路做主板控制**電路,所以伺服驅動器的主板集成度非常高,元件很小很密,電路一般有很厚的涂層保護膜,這些對維修工程師的動手能力和判斷能力是一個很大的考驗,一般維修過程是先通過**等溶劑溶解涂層后再做電路**,DSP元件資料獲取成了能否修復主板的關鍵,如果有完整DSP資料,維修工程師可以大概理清楚該伺服主板的晶振、上電復位流程和各種I/O、A/D、D/A的工作狀態,這樣在主要方向確認的基礎上再分析**電路成功的幾率就很高了杭州三菱伺服驅動器性價比好上海持承自動化設備有限公司主營驅動器,如有更多需要,敬請聯系!
手動調整增益參數
調整速度比例增益KVP值。當伺服系統安裝完后,必須調整參數,使系統穩定旋轉。首先調整速度比例增益KVP值.調整之前必須把積分增益KVI及微分增益KVD調整至零,然后將KVP值漸漸加大;同時觀察伺服電機停止時足否產生振蕩,并且以手動方式調整KVP參數,觀察旋轉速度是否明顯忽快忽慢.KVP值加大到產生以上現象時,必須將KVP值往回調小,使振蕩消除、旋轉速度穩定。此時的KVP值即初步確定的參數值。如有必要,經KⅥ和KVD調整后,可再作反復修正以達到理想值。
調整積分增益KⅥ值。將積分增益KVI值漸漸加大,使積分效應漸漸產生。由前述對積分控制的介紹可看出,KVP值配合積分效應增加到臨界值后將產生振蕩而不穩定,如同KVP值一樣,將KVI值往回調小,使振蕩消除、旋轉速度穩定。此時的KVI值即初步確定的參數值。
調整微分增益KVD值。微分增益主要目的是使速度旋轉平穩,降低超調量。因此,將KVD值漸漸加大可改善速度穩定性。
調整位置比例增益KPP值。如果KPP值調整過大,伺服電機定位時將發生電機定位超調量過大,造成不穩定現象。此時,必須調小KPP值,降低超調量及避開不穩定區;但也不能調整太小,使定位效率降低。因此,調整時應小心配合。
不同類型的主軸系統的特點和使用范圍
(1) 普通籠型異步電動機配齒輪變速箱
這是zui經濟的一種方法主軸配置方式,但只能實現有級調速,由于電動機始終工作在額定轉速下,經齒輪減速后,在主軸低速下輸出力矩大,重切削能力強,非常適合粗加工和半精加工的要求。如果加工產品比較單一,對主軸轉速沒有太高的要求,配置在數控機床上也能起到很好的效果;它的缺點是噪音比較大,由于電機工作在工頻下,主軸轉速范圍不大,不適合有色金屬和需要頻繁變換主軸速度的加工場合。
(2) 普通籠型異步電動機配簡易型變頻器
可以實現主軸的無級調速,主軸電動機只有工作在約500轉/分鐘以上才能有比較滿意的力矩輸出,否則,特別是車床很容易出現堵轉的情況,一般會采用兩擋齒輪或皮帶變速,但主軸仍然只能工作在中高速范圍,另外因為受到普通電動機zui高轉速的限制,主軸的轉速范圍受到較大的限制。
這種方案適用于需要無級調速但對低速和高速都不要求的場合,例如數控鉆銑床。國內生產的簡易型變頻器較多。
上海持承自動化設備有限公司主營驅動器,如需產品規格,請通知我們!在伺服驅動器速度閉環中,電機轉子實時速度測量精度對于改善速度環的轉速控制動靜態特性至關重要。為尋求測量精度與系統成本的平衡,一般采用增量式光電編碼器作為測速傳感器,與其對應的常用測速方法為M/T測速法。M/T測速法雖然具有一定的測量精度和較寬的測量范圍,但這種方法有其固有的缺陷,主要包括:1)測速周期內必須檢測到至少一個完整的碼盤脈沖,限制了比較低可測轉速;2)用于測速的2個控制系統定時器開關難以嚴格保持同步,在速度變化較大的測量場合中無法保證測速精度。因此應用該測速法的傳統速度環設計方案難以提高伺服驅動器速度跟隨與控制性能上海持承自動化設備有限公司主營驅動器,如有產品購買,敬請聯系!安陽尼利可NIRECO驅動器產品資料
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伺服驅動器內部結構:
伺服驅動器內部結構由電源電路、繼電器板電路、主控板電路、驅動板電路及功率變換電路組成。電源電路作用,將外部輸入的直流電轉換為大小不同的直流電輸出,為后續的繼電器板、驅動板、功率變換電路提供直流電源。繼電器板作用,提供直流電完成控制信號、檢測信號傳遞。
機電一體化的伺服控制系統的結構,類型繁多,但從自動控制理論的角度來分析,伺服控制系統一般包括控制器,被控對象,執行環節,檢測環節,比較環節等五部分。
比較環節
比較環節是將輸入的指令信號與系統的反饋信號進行比較,以獲得輸出與輸入間的偏差信號的環節,通常由專門的電路或計算機來實現。
控制器
控制器通常是計算機或PID控制電路,其主要任務是對比較元件輸出的偏差信號進行變換處理,以控制執行元件按要求動作。
執行環節
執行環節的作用是按控制信號的要求,將輸入的各種形式的能量轉化成機械能,驅動被控對象工作。機電一體化系統中的執行元件一般指各種電機或液壓,氣動伺服機構等。
被控對象
機械參數量包括位移,速度,加速度,力,和力矩為被控對象。
檢測環節
檢測環節是指能夠對輸出進行測量并轉換成比較環節所需要的量綱的裝置,一般包括傳感器和轉換電路。
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