伺服电机的三种控制方式,一文搞明白了伺服电机的三种控制方式

交流伺服系统是以交流伺服电动机为控制对象的自动控制系统,它主要由伺服控制器、伺服驱动器和伺服电动机组成。交流伺服系统主要有3种控制模式,分别是位置控制模式、速度控制模式和转矩控制模式。在不同的模式下,系统工作原理略有不同。交流伺服系统的控制模式可通过设置伺服驱动器的参数来改变。

一、位置控制模式

当交流伺服系统工作在位置控制模式时,能精确控制伺服电动机的转数,因此可以精确控制执行部件的移动距离,即可对执行部件进行运动定位控制。

图1

交流伺服系统工作在位置控制模式的组成结构如图1所示。伺服控制器发出控制信号和脉冲信号给伺服驱动器,伺服驱动器输出U、V、W三相电源电压给伺服电动机,驱动电动机工作,与电动机同轴旋转的编码器会将电动机的旋转信息反馈给伺服驱动器,如电动机每旋转一周编码器 会产生定数量的脉冲送给驱动器。伺服控制器输出的脉冲信号用来确定伺服电动机的转数,在驱动器中,该脉冲信号与编码器送来的脉冲信号进行比较,若两者相等,表明电动机旋转的转数已达到要求,电动机驱动的执行部件已移动到指定的位置。控制器发出的脉冲数越多,电动机会旋转更多的转数。伺服控制器可以是PLC,定位模块,嵌入式运动控制板等。

二、速度控制模式

当交流伺服系统工作在速度控制模式时,伺服驱动器无需要输入脉冲信号也可以正常工作,故可以取消伺服控制器,此时的伺服驱动器类似于变频器,但是由于驱动器能够接收伺服电动机的编码器送来的转速信息,不但能够调节电动机的转速,还能够让电动机转速保持稳定。

图2

交流伺服系统内工作在速度控制模式的组成结构如图2所示。伺服驱动器输出U、V、W三项电源电压给伺服电动机,驱动电动机工作,编码器会将伺服电动机的旋转信息反馈给伺服驱动器。电动机旋转速度越大,编码器反馈给伺服驱动器的脉冲频率就越高。操作伺服驱动器的有关输入开关,可以控制伺服电动机的气动、停止和旋转方向等。调节伺服驱动器的有关输入电位器,可以调节电动机的转速。伺服驱动器的输入开关、电位器等输入信号可以是PLC,单片机等。

三、转矩控制模式

当交流伺服系统工作在转矩控制模式时,伺服驱动器无需输入脉冲信号也可正常工作,故可以取消伺服控制器,通过操作伺服驱动器的输入电位器,可以调节对的输出转矩。

交流伺服系统工作在转矩控制模式的组成结构如图3所示。

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