交流伺服与变频技术项目课件3

1、项目三、交流伺服产品与性能任务一、了解交流伺服产品一、交流伺服的分类 伺服：以物体的位置、方向、状态等作为控制量，追踪目标值的任意变化的控制机构（日本JIS标准）。 简言之，伺服驱动是一种能够自动跟随目标位置变化的控制装置。 作用： 按照上级控制器要求的速度移动； 按照上级控制器要求的位置定位。 控制对象：坐标轴位移（速度、方向和位置）；执行机构：伺服电机；本质：可以对输入脉冲信号进行功率放大的放大器伺服放大器（亦称：驱动器、放大器、伺服单元等）。 通用伺服 特点： 通用灵活、控制容易、对上级控制装置无要求； 驱动器是独立部件，闭环位置控制通过驱动器本身实现，驱动器有独立的操作单元。 上级控制

2、器不能监控驱动器的工作状态、设定与优化驱动器参数，轮廓加工精度低（例外：作速度控制用）。要点： 直接采用脉冲输入来控制电机位置和速度； 可以与任何形式的位置脉冲发生器，如CNC、PLC、计算机等配套使用； 可采用网络控制，但通信协议是通用与开放的，如：CC-Link、PROFIBUS等； 目前国产数控系统配套的都是通用伺服。 专用伺服 特点： 必须与CNC配套使用，无通用性； 一般采用网络控制，通信协议不对外部开放； 驱动器的参数设定、状态监控、调试与优化可直接利用上级控制器进行，驱动器一般无操作单元。要点： 驱动器无位置控制功能，它只是伺服驱动的一部分，不能独立使用； 闭环位置控制通过上级控

3、制器（如CNC）实现，CNC可以实时监控坐标轴的位置、速度等参数，并进行动态调节；轮廓控制精度高； 进口数控系统配套的都是专用伺服。 模拟伺服 控制量（电压、电流等）均为连续变化的模拟量； 以模拟电子线路、PID调节为主，无微处理器； 调整与设定不需要专门的调试仪器。 驱动器不能实现位置控制，它只是一种速度/转矩控制装置，亦称速度控制单元。 数字伺服 控制量均为二进制形式的数字量； 以微处理器作基本控制器件，可实现多种运算功能； 必须配套操作单元或与通信接口，进行调整与设定。 驱动器可实现位置控制功能，是一种位置、速度、转矩控制装置。二、伺服系统的结构 闭环控制的概念特点：用给定和实际输出间的

4、误差进行控制。调节原理：输入不变时，如输出下降，则误差增大、调节器输出增加、控制量增加、输出增加；当输出上升时，误差减小、控制量减小，输出将减小。 总是能够使输出与输入一致。比较器给定反馈调节器控制器输出误差控制量econout半闭环：一般以伺服电机内置编码器作为物体位置检测元件，不能直接检测直线位置、速度。 参见P37、图3-1（排版错，图应在P39中间）。 特点：只能对电机的转角进行闭环控制，由于伺服电机和丝杠为机械刚性联接，故可间接控制直线位移；系统简单、设计方便、制造成本，是普通数控机床的常用结构；电气与机械传动有明显分界，系统调试方便；机械间隙、摩擦死区、刚度等非线性环节在闭环外，系

5、统稳定性好；但控制精度较低。 全闭环：直接检测最终的直线位置、速度；直线轴一般采用光栅、回转轴采用编码器作为物体位置检测元件。 参见P39、图3-4。 特点：直接检测最终位置，可以自动补偿机械磨损、间隙，控制精度高、精度保持性好；机械间隙、摩擦死区、刚度等非线性环节在闭环内，系统对部件的要求高，容易导致振荡；电气与机械传动无明显分界，系统调试较为困难，制造成本较高。 编码器 光栅尺三、常用产品简介 性能与比较 参见P40P42。性 能 安川V 三菱MR-J3 松下MINAS-A5最大功率 15kW 55kW 5kW最高转速 6000r/min（相同）频率响应 1600Hz 900Hz 2000

6、Hz编 码 器 220 218 220任务二、熟悉V系列伺服驱动 组成：驱动器 +伺服电机一、V 驱动器 型号：SGD V - 2R8 A 01 AV 驱动器额定输出电流10A以上：单位0.1A如：120 = 12A；10A以下：R代表小数点如：2R8= 2.8A设计序号接口代号01：通用接口输入电压A: AC200VD: AC400VF: AC100V 详见P45。 主要技术参数：控制功能：位置、速度、转矩调速范围：15000调速精度：0.01%频率响应：1600Hz位置脉冲频率：最大4MHz（线驱动输入）； 最大200kHz（集电极开路输入）位置脉冲类型：脉冲 +方向、90差分信号、 正

7、/反转脉冲速度/转矩给定：DC-12V12V模拟电压 详见P46。二、V 伺服电机 常用系列 高速小惯量电机SGMAV：1kW以下， ne /nmax = 3000/6000r/minSGMSV：1.57kW， ne /nmax = 3000/5000r/min 中惯量标准电机SGMJV：0.75kW以下， ne /nmax = 3000/6000r/min SGMGV：0.37.5kW， ne /nmax = 1500/3000r/min 1115kW， ne /nmax = 1500/2000r/min 内置编码器： 220增量/绝对编码器 详见P47。 型号：SGMJV - 01 A D

8、 A 2 1电机系列额定输出功率单位: 0.1kW设计序号额定电压A: AC200VD: AC400V内置编码器3: 220绝对D: 220增量A: 213增量电机轴形式2: 平轴、无键6: 平轴、带键B: 平轴、带斜面内置制动器1: 无制动B: 带DC90V制动C: 带DC24V制动 详见P47。 输出特性：Menenmax 过载能力：高速小惯量电机（SGMAV、SGMSV）：300%中惯量标准电机（SGMJV）: 350% （SGMGV）: 300%练一练 （不定项选择）：1. 以下对通用伺服描述正确的是 （ ）A. 一般采用脉冲输入控制 B. 可以独立使用C. 对上级控制器无要求 D.多

9、与国产CNC配套2. 以下对专用伺服描述正确的是 （ ）A. 位置控制通过CNC实现 B. 可以独立使用C. 对上级控制器无要求 D. 多与进口CNC配套3. 以下属于直线轴、半闭环系统特点的是 （ ）A. 不能检测实际位置 B. 系统的稳定性差C. 检测器件为编码器 D. 检测器件为直线光栅 4. 以下属于直线轴、全闭环系统特点的是 （ ）A. 不能检测实际位置 B. 系统的稳定性差C. 检测器件为编码器 D. 检测器件为直线光栅 5. SGDV-120A01A驱动器的主要技术参数是 （ ）A. 额定输出电流120A B. 额定输入电压3200VC. 额定输出电流12A D. 带脉冲输入接口6. 以下对SGMSV-20ADA电机描述正确的是 （