伺服驱动器基本介绍图（伺服驱动器简介）

伺服驱动器又称“伺服控制器”、“伺服放大器”，是用来控制伺服电机的控制器。它们的功能与普通交流电机上的变频器类似，属于伺服系统的一部分。主要应用于高精度定位系统。通常，伺服电机通过位置、速度和扭矩三种方式进行控制，以实现传动系统的高精度定位。是目前传动技术中的高端产品。

基本介绍

伺服驱动器是现代运动控制的重要组成部分，广泛应用于工业机器人、数控加工中心等自动化设备中。特别是用于控制交流永磁同步电机的伺服驱动器已成为国内外的研究热点。目前，交流伺服驱动器设计中普遍采用基于矢量控制的电流、速度、位置闭环控制算法。该算法中速度闭环设计是否合理，对整个伺服控制系统的性能，尤其是速度控制性能起着关键作用。

在伺服驱动器速度闭环中，电机转子的实时测速精度对于改善速度环速度控制的动、静态特性至关重要。为了寻求测量精度和系统成本之间的平衡，一般采用增量式光电编码器作为测速传感器，相应的常用测速方法是M/T测速方法。 M/T速度测量方法虽然具有一定的测量精度和较宽的测量范围，但该方法也有其固有的缺陷，主要包括：

1）在测速周期内必须至少检测到一个完整的码盘脉冲，这限制了最低可测速度；

2）用于测速的两个控制系统定时器开关很难保持严格的同步，在速度变化较大的测量场合无法保证测速精度。因此，采用这种测速方法的传统速度环设计很难提高伺服驱动器的速度跟随和控制性能。

工作原理

目前，主流伺服驱动器均采用数字信号处理器（DSP）作为控制核心。

可以实现相对复杂的控制算法，实现数字化、网络化、智能化。功率器件一般采用以智能功率模块（IPM）为核心设计的驱动电路。 IPM集成了驱动电路，并具有过压、过流、过热、欠压等故障检测和保护电路。主电路中还添加了软件。启动电路，减少启动过程对驱动器的影响。功率驱动单元首先通过三相全桥整流电路对输入的三相电或市电进行整流，得到相应的直流电。整流后的三相电或市电再通过三相正弦PWM电压逆变器转换为频率，驱动三相永磁同步交流伺服电机。功率驱动单元的整个过程可以简单地说是AC-DC-AC过程。整流单元（AC-DC）的主要拓扑电路为三相全桥不控整流电路。

随着伺服系统的大规模应用，伺服驱动器的使用、伺服驱动器的调试、伺服驱动器的维护等都是当今伺服驱动器的重要技术问题。越来越多的工控技术服务商对伺服驱动器进行了深入的技术研究。

伺服驱动器是现代运动控制的重要组成部分，广泛应用于工业机器人、数控加工中心等自动化设备中。特别是用于控制交流永磁同步电机的伺服驱动器已成为国内外的研究热点。目前，交流伺服驱动器设计中普遍采用基于矢量控制的电流、速度、位置闭环控制算法。该算法中速度闭环设计是否合理，对整个伺服控制系统的性能，尤其是速度控制性能起着关键作用。

基本要求

伺服进给系统要求

1、调速范围宽

2、定位精度高

3、足够的传动刚性和高速稳定性

4、响应速度快，无超调

为了保证生产率和加工质量，除了要求定位精度高外，还要求有良好的快速响应特性，即对跟踪指令信号的响应必须快，因为数控系统在启动和运行时需要加减法。制动。加速度足够大，可以缩短进给系统的过渡过程时间，减少轮廓过渡误差。

5.低速大扭矩，过载能力强

一般来说，伺服驱动器在几分钟甚至半小时内具有1.5倍以上的过载能力，并且可以在短时间内过载4至6次而不损坏。

6、可靠性高

数控机床的进给驱动系统要求可靠性高，工作稳定性好，对温度、湿度、振动等环境的适应能力强，抗干扰能力强。

对电机的要求

1、电机从最低转速到最高转速都能平稳运行，扭矩波动要小。尤其是在0.1r/min以下等低速时，仍有稳定的转速，不会出现爬行现象。

2、电机应具有较大、长期的过载能力，以满足低速、大扭矩的要求。一般要求直流伺服电机在几分钟内过载4~6次而不损坏。

3、为了满足快速响应的要求，电机应具有较小的转动惯量和较大的堵转转矩，并具有尽可能小的时间常数和启动电压。

4、电动机应能承受频繁的起动、制动和正反转。