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南调机电——伺服驱动器的工作原理

  　　　对电机的要求

1、从速到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。　　伺服驱动器有哪些特点　　1、伺服驱动器软件程序主要包括主程序、中断服务程序、数据交换程序。

2、伺服驱动器主程序主要用来完成系统的初始化、LO接口控制信号、DSP内各个控制模块寄存器的设置等。

3、伺服驱动器所有的初始化工作完成后，主程序才进入等待状态，以及等待中断的发生，以便电流环与速度环的调节。

4、伺服驱动器初始化主要包括DsP内核的初始化、电流环与速度环周期设定、PWM初始化、四M启动、ADc初始化与启动、QEP初始化、矢量与永磁同步电机转子的初始位置初始化、多次伺服电机相电流采样、求出相电流的零偏移量、电流与速度P调节初始化等。

5、PWM定时中断程序有的用来对霍尔电流传感器采样A、B两相电流ia、ib进行采样、定标，以及根据磁场定向控制原理，计算转子磁场定向角，再角，再生成PWM信号对位置环与速度环进行控制。

6、功率驱动保护中断程序主要用于检测智能功率模块的故障输出。

7、光电编码器零脉冲捕获中断程序可实现对编码器反馈零脉冲确地捕获，从而可以得到交流永磁同步电机矢量变换定向角度的修正值。

8、数据交换程序主要包括与上位机的通信程序、EEPRoM参的读取、数码管显示程序等。参数的存储控制器键盘值。

9、伺服驱动器软件主程序流程图。

南调机电设备——伺服驱动器控制交流永磁伺服电机

随着现代电机技术、现代电力电子技术、微电子技术、永磁材料技术、交流可调速技术及控制技术等支撑技术的快速发展，使得永磁交流伺服技术有着长足的发展。永磁交流伺服系统的性能日渐提高，价格趋于合理，使得永磁交流伺服系统取代直流伺服系统尤其是在高精度、要求的伺服驱动领域成了现代电伺服驱动系统的一个发展趋势。

伺服驱动器在控制交流永磁伺服电机时，可分别工作在电流（转矩）、速度、位置控制方式下。系统的控制结构框图如图4所示由于交流永磁伺服电机（pmsm）采用的是磁铁励磁，其磁场可以视为是恒定；同时交流永磁伺服电机的电机转速就是同步转速，即其转差为零。这些条件使得交流伺服驱动器在驱动交流永磁伺服电机时的数学模型的复杂程度得以大大的降低。从图4可以看出，系统是基于测量电机的两相电流反馈（ia、ib）和电机位置。将测得的相电流（ia、ib）结合位置信息，经坐标变化（从a，b，c坐标系转换到转子d，q坐标系），得到id、iq分量，分别进入各自得电流调节器。电流调节器的输出经过反向坐标变化（从d，q坐标系转换到a，b，c坐标系），得到三相电压指令。控制芯片通过这三相电压指令，经过反向、后，得到6路pwm波输出到功率器件，控制电机运行。系统在不同指令输入方式下，指令和反馈通过相应的控制调节器，得到下一级的参考指令。在电流环中，d，q轴的转矩电流分量（iq）是速度控制调节器的输出或外部给定。而一般情况下，磁通分量为零（id=0），但是当速度大于限定值时，可以通过弱磁（id《0），得到更高的速度值。

从a，b，c坐标系转换到d，q坐标系有克拉克（clarke）和帕克（park）变换来是实现；从d，q坐标系转换到a，b，c坐标系是有克拉克和帕克的逆变换来是实现的。

南调机电设备——BLD-300B直流无刷控制器无刷驱动器

产品特性

l  智能多环PID控制，可通过ACC/DEC电位器调节PID反应速度

l  工作方式：开环，速度闭环。SW1 ON状态为闭环模式，SW1 OFF状态为开环模式

l  极对数选择：SW2 ON状态为4对极，SW2 OFF状态为2对极

l  调速方式：内部RV电位器或外部0~5V模拟量，PWM占空比控制模式

l  安全操作：前向、反向

l  使能信号控制：启停马达

l  数字量输出：可作为报警输出、外部继电器动作输出

l  电流控制：限流、过流保护。可通过P-SV调节工作电流大小

l  保护：过压、欠压、传感器故障、短路等异常

l  LED状态指示

l  RS-485通讯：可定制协议

l  CAN总线通讯：可定制协议（可选）

性能指标

l  供电电压：DC 12~80 V（具体参考每个型号的丝印指示）

l  工作电流：不同型号

l  转速：50 RPM（霍尔传感器电机），1 RPM（编码传感器电机）

l  5 V DC电源：20 mA输出

l  SP输入：0~5 V DC

l  PWM输入：4Hz~10KHz

l  工作温度：-20~+70℃，过温保护80℃

l  工作湿度：相对湿度≤80 RH

l  外形尺寸： 见安装图

l  重量：BD30L7S1MB—320g，BD50L7S1MB—850g，BD100L7S1MB—1050g5.     

南调机电设备——伺服驱动器维修

1. 伺服驱动器维修技巧一

示波器检查驱动器的电流监控输出端时，发现它全为噪声，无法读出故障原因：电流监控输出端没有与交流电源相隔离（变压器）处理方法：可以用直流电压表检测观察。

2. 伺服驱动器维修技巧二

电机在一个方向上比另一个方向跑得快，一般来说故障的原因是无刷电机的相位搞错。

相对应所用处理方法就应该检测或查出正确的相位。而当故障原因是在不用于测试时，测试/偏差开关打在测试位置。对应改变处理方法，将测试/偏差开关打在偏差位置。之后，偏差电位器位置不正确。只需要重新设定即可。

伺服电机的维修方法：

1、通电后电动机不能转动，但无异响，也无异味和冒烟。故障原因电源未通（至少两相未通），熔丝熔断（至少两相熔断），过流继电器调得过小，控制设备接线错误。故障排除检查电源回路开关，熔丝、接线盒处是否有断点，修复，检查熔丝型号、熔断原因，换新熔丝，调节继电器整定值与电动机配合，改正接线。

2、电动机起动困难，额定负载时，电动机转速低于额定转速较多。故障原因电源电压过低，面接法电机误接，转子开焊或断裂，转子局部线圈错接、接反，修复电机绕组时增加匝数过多，电机过载。故障排除，测量电源电压，设法改善，纠正接法，检查开焊和断点并修复，查出误接处予以改正，恢复正确匝数，减载。