新闻中心
新闻中心

星辰智控浅谈交流伺服驱动技术

时间:2020-09-22    作者:星辰智能

  高性能伺服驱动系统涉及的关键技术:伺服电机技术、伺服驱动器技术、伺服控制技术(电机控制算法、伺服控制策略)、接口技术。

一、伺服电机技术

1.电机设计技术

(1)磁路法 

  通用电机设计软件;分析电机大体性能;设计电机主要尺寸;计算速度快;精度不高;对复杂磁路结构和饱不能很好处理。

(2)二维有限元法  

  利用一般电机的轴向对称性;计算精度高、对电机各部分电磁负荷、损耗、出力等进行细致的分析和设计优化;计算速度略慢;可以处理复杂磁路结构的电机。

(3)三维有限元法 

  计算精度高;前处理复杂;计算速度慢;适合三维问题的分析

2.转子设计技术 

  伺服电机的转子设计技术是伺服电机设计的关键,也是伺服电机变化最大的部件;各种新型的内嵌式的设计技术,将方形磁钢块直接插入转子冲片内部。经过合理的机械强度设计内嵌式转子结构坚固可靠,无需额外的绑扎和加固措施,更适合电机的高速运行,而加工工艺则相对简单。

二、伺服驱动器技术

  1. 伺服驱动器的常用构架和DSP

    深圳伺服电机厂家

  早期和低端DSP:16位定点;主频:20-60HZ;10位AD;基本满足伺服的要求;基本满足伺服的要求对C/C++的支持不佳;需要汇编语言目前主流DSP:32位定点;主频:100-150MHZ;12位AD;丰富的端口SPI、SCI、I2C、CAN;满足伺服的要求;支持C/C++理想的下一代主流DSP:32位浮点;多核/并行计算;>150MHz主频;>12位AD精度;低功耗;满足复杂伺服算法的要求

2.常用伺服驱动器的功率电路 

  小功率伺服驱动 

– 目标小型化,高集成度 

– 采用IPM模块, 模块集成IGBT驱动电路 

– 模块集成过流,过温等保护电路,可靠性高 

大功率伺服驱动 

– 提高系统可靠性,保证大功率的能量高效可靠传输 

– 采用IGBT模块

– 采用独立的IGBT驱动单元 

– 在某些场合,采用光纤传输PWM信号 

– 输入采用PWM整流技术,实现高功率因素整流和能量回馈

三、伺服控制策略

1.高速弱磁控制技术

  采用弱磁控制技术,以及相应的电机设计技术,电机的工作区域可以大大扩展;弱磁控制技术和内嵌式转子电机设计技术是同步主轴电机的关键技术;理想的弱磁控制技术,要求弱磁效率高,动态相应快,同时不依赖于电机参数和模型;主要问题∶动态响应,和噪音。

2.伺服控制技术

  交滋伺服系绝逆性能措坛可总从递速范围定位精度、动态响应作为交流伺服系统的重要性能指标之一,它对缩短数控系统的插补周期和提高伺服系统的的动态精度有重要意义。首前国内的普遍为200~300Hz,和国外最高的500~600Hz存在着一定的差距。调节器采用传统的P控制算法,但在负载突变或者调速范围较大的情况下,传统的P控制很难得到满意的控制效果。

有很多文献,用各种现代控制算法,提高控制性能;

-自适应控制

-滑模变结构控制

-智能控制∶模糊控制,神经网络控制

-各种观测器算法

四、接口技术

常用的控制和反馈信号

命令信号:模拟信号,速度或者力矩控制模式,-10V~+10V(优点∶简单 缺点∶误差,漂移,对主控制器要求高)

脉冲信号:位置控制模式(优点∶数字信号,允许半闭环使用 缺点∶高低速度的兼顾)

反馈信号:模拟信号(速度或者力矩)位置反锁编码器:脉冲信号,允许分频

版权所有:深圳市星辰智能控制有限公司   粤ICP备20005664号
友情链接:深圳上市公司网站建设

使用条款 | 隐私政策 | 网站地图