新型AC伺服電機(jī)/驅(qū)動(dòng)器(08-100)

　　伺服電機(jī)種類

　　電機(jī)形狀有圓柱型/扁平型。額定轉(zhuǎn)數(shù)：圓柱型分1000r/min與2000r/min;扁平型3000r/min伺服電機(jī)容量：從50W、100W直到7.5kW。

　　增量型輸出/絕對(duì)值輸出共用,可以在增量型輸出和絕對(duì)值輸出間切換使用。另外，絕對(duì)值輸出時(shí)，控制器通電后，控制器讀取伺服的絕對(duì)位置數(shù)據(jù)，可復(fù)原絕對(duì)位置。增量型輸出,從控制器接通電源起一直保持從原點(diǎn)位置開始的方式。

　　以O(shè)MRON的SMARTSTEP2的AC伺服電機(jī)/驅(qū)動(dòng)器脈沖串輸入型R88M-G/R7D-BP為例，剛度較低的機(jī)械也可實(shí)現(xiàn)抑制加減速時(shí)的晃動(dòng)。通過安裝振動(dòng)控制功能裝置，在使用因剛度較低而在頂端發(fā)生振動(dòng)時(shí)，也可有效的降低振動(dòng)。通過共振抑制控制實(shí)現(xiàn)高速定位。因有承載自動(dòng)調(diào)諧功能，可以實(shí)時(shí)推算出機(jī)械的負(fù)載慣量，并可始終自動(dòng)設(shè)定為最適合的增益。此外，可通過適用濾波器來自動(dòng)抑制共振引起的振動(dòng)。指令脈沖輸入為對(duì)應(yīng)90?相位差輸入。除以往的CW/CCW(為2脈沖輸入方式)、SIGN/PULS(為1脈沖輸入方式)外，還可對(duì)應(yīng)90?微分相位差輸入。因此，可將編碼器的輸出信號(hào)完整的輸入到驅(qū)動(dòng)器，并可簡單的實(shí)現(xiàn)同期控制。又通過指令脈沖倍數(shù)功能、電子齒輪功能、編碼器分頻功能等豐富的脈沖設(shè)定功能，可為客戶的設(shè)備及系統(tǒng)提供最適合的脈沖沒定。而通過內(nèi)部速度設(shè)定可便捷的進(jìn)行速度控制。內(nèi)部速度設(shè)定最多可有4種設(shè)定，并可通過外部信號(hào)的切換進(jìn)行速度控制。而編碼器分頻輸出功能，可將由驅(qū)動(dòng)器輸出的電機(jī)編碼器脈沖數(shù)在1～2500脈沖/轉(zhuǎn)的范圍內(nèi)進(jìn)行設(shè)定。此外，可通過參數(shù)進(jìn)行位相的變更。

　　AC伺服電機(jī)/驅(qū)動(dòng)器應(yīng)用實(shí)例.

　　AC伺服電機(jī)/驅(qū)動(dòng)器超小型、高功能伺服，而且簡單，又可輕而易舉的高精度定位。應(yīng)對(duì)各種用途的功能和豐富的伺服種類，可實(shí)現(xiàn)最佳組合,例如滾珠絲杠、傳送帶等應(yīng)用。下面以SMARTSTEP2電機(jī)/驅(qū)動(dòng)器為例介紹其應(yīng)用。

　　在部件壓入、壓機(jī)、螺絲緊固上的應(yīng)用,見圖5(a)。其可編程控制器用sysmac cj系列,位置控制單元用cj1w-ncf71型。

　　圖5(a) AC伺服電機(jī)/驅(qū)動(dòng)器在部件壓入、壓機(jī)、螺絲緊固上的應(yīng)用示意圖

　　可編程控制器PLC的高速脈沖來控制伺服電機(jī),即接收2MHz的脈沖,實(shí)現(xiàn)且自動(dòng)調(diào)諧高級(jí)功能。

　　在繞卷、迸給控制上的應(yīng)用見圖5(b)所示。

　　圖5(b) AC伺服電機(jī)/驅(qū)動(dòng)器在在繞卷、迸給控制上的應(yīng)用示意圖

　　交流伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)器由于其應(yīng)用簡便和性能可靠，已廣泛的應(yīng)用在工業(yè)位置傳動(dòng)裝置中。市場上新型的交流伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)器都具有符合RS485協(xié)議的串行通信接口，計(jì)算機(jī)可利用這一接口電路與驅(qū)動(dòng)器之間實(shí)現(xiàn)串行通信，向驅(qū)動(dòng)器發(fā)出相應(yīng)的位置運(yùn)行指令和速度運(yùn)行指令，控制伺服電機(jī)的運(yùn)行，并及時(shí)反饋電機(jī)的運(yùn)行數(shù)據(jù)，供計(jì)算機(jī)分析.由于這種方法控制的穩(wěn)定性好、精度高、傳輸距離遠(yuǎn)、可雙向交流控制信息、線路簡單、很有發(fā)展前景。

　　伺服系統(tǒng)是機(jī)電產(chǎn)品中的重要環(huán)節(jié)， 隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的進(jìn)展，交流伺服系統(tǒng)在經(jīng)過廣泛運(yùn)用的前景下正向著網(wǎng)絡(luò)化控制方向發(fā)展。

　　獨(dú)立性的數(shù)字運(yùn)動(dòng)控制器的網(wǎng)絡(luò)伺服系統(tǒng)就是在運(yùn)動(dòng)控制時(shí)，脫離計(jì)算機(jī)或工控機(jī)的通訊操作控制，直接把控制程序和要運(yùn)行的程序下載到運(yùn)動(dòng)控制器本身所帶的閃存里面。有設(shè)備的外圍觸發(fā)信號(hào)觸發(fā)程序就開始運(yùn)行.?；贠MRON公司SMARTSTEP2驅(qū)動(dòng)器與R88M-G伺服電機(jī)的網(wǎng)絡(luò)伺服系統(tǒng)的系統(tǒng)集成的結(jié)構(gòu)框圖示于圖6。

　　上位計(jì)算機(jī)通過支持TCP/IP協(xié)議的網(wǎng)絡(luò)通訊適配卡(100M)獲得對(duì)以太網(wǎng)總線的支持，負(fù)責(zé)對(duì)整個(gè)系統(tǒng)的運(yùn)行和工作狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)視管理。上位計(jì)算完成任務(wù)規(guī)劃后，由第三方軟件完成用戶應(yīng)用程序開發(fā)，根據(jù)TCP/IP協(xié)議通過以太網(wǎng)將生成的程序指令傳送給嵌入式多軸運(yùn)動(dòng)控制器。

　圖6 為網(wǎng)絡(luò)伺服系統(tǒng)的系統(tǒng)集成的結(jié)構(gòu)框圖

　　在圖6的網(wǎng)絡(luò)伺服運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)中，控制器不斷產(chǎn)生更新的位置命令(運(yùn)動(dòng)曲線)，通過現(xiàn)場總線下傳給驅(qū)動(dòng)器，在總線節(jié)點(diǎn)解釋指令后將轉(zhuǎn)化為數(shù)宇脈沖信號(hào)，以控制交流伺服電機(jī)，完成定位。在一個(gè)多軸系統(tǒng)中，一個(gè)控制器可以控制多個(gè)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器。伺服電機(jī)是主要的執(zhí)行部件，完成具體動(dòng)作。圖6中運(yùn)動(dòng)控制器可用FQM1-MM22,也可用MC260這些控制器采用工業(yè)專用的32位，120HHz~150HHz的最新微處理器，融合最新的控制理論及其網(wǎng)絡(luò)控制技術(shù)，可選用不同的控制器可控制1~24個(gè)軸?？梢杂?~±10V的模擬量電壓輸出和編碼器反饋形成全閉環(huán)控制，來控制伺服電機(jī)。也可以控制步進(jìn)電機(jī)，變頻器，氣動(dòng)，液壓伺服，或者是這幾種的任意結(jié)合。