0.75kW變頻器FR-A720-0.75K|三菱變頻器
| 品牌：三菱 | 型號：FR-A720-0.75K |
合肥辰越自動化工程有限公司
一、前言
這就要求可移動部門在保證靈活運動的同時，有良好的剛性，這樣能減小機械傳動的慣量，從而得到較高的響應頻率。
二、雕銑機的結構
跟著中國庶民糊口水平的不斷進步，高檔腕表、精美的鉆戒已不再是奢靡品，各種精美的家具也走入了平常庶民的家中。進給軸系同一般分為X軸、Y軸和Z軸，分別由3臺同步伺服驅動器和同步永磁電機組成。采用外部位置控制方式，由數(shù)控系統(tǒng)發(fā)AB相脈沖信號，電子齒輪比為1:1。使用安迪伺服， ADSD-S23-1.5K + ADSM-S130-050M25DK 1.5KW，Z軸控制主軸上下運動，需使用抱閘電機，抱閘由伺服驅動器輸出控制高機能的數(shù)控雕銑機要求伺服系統(tǒng)有較高的響應頻率、系統(tǒng)剛性，以及良好的低速特性。數(shù)控系統(tǒng)主軸采用變頻控制，進給軸有3個伺服輸出端口。
三、雕銑機控制方案
雕銑機一般由數(shù)控系統(tǒng)、主軸系統(tǒng)和進給軸系統(tǒng)組成。通過實際加工觀察，銘泰伺服電機和伺服驅動器達到要求響應速度和精度，并具有更優(yōu)良的性價比，可為企業(yè)創(chuàng)造更多的效益。是一家專門從事于交流永磁同步伺服系統(tǒng)和交流異步伺服系統(tǒng)的研發(fā)、制造、銷售和服務為一體的自動化控制企業(yè)。主軸系同一般采用變頻器|三菱變頻器進行驅動電主軸，*高速度為2-5萬轉/分，一般加工速度為1-2萬轉/分。
四、驅動器調試
江蘇銘泰數(shù)控同步伺服驅動器詳細根據負載情況選擇驅動器及同步伺服電機。
五、總結
通過銘泰伺服驅動器上位機軟件或鍵盤，可以對控制器的參數(shù)進行修改，在定位過程中，要保持較高的響應頻率，需在保持電機不振動的情況下，調節(jié)基本參數(shù)B36速度比例增益盡量大，B37速度積分時間常數(shù)盡量��；再看電機定位是否正確，若定位有過沖則稍調小B10位置比例增益。江蘇銘泰數(shù)控技術有限公司是由留日海歸博士和海內自動化學者共同投資組建的高新技術企業(yè)。通過實際加工對比發(fā)現(xiàn)，使用安迪伺服的雕銑機加工的模具，可達到模具要求，尺寸完全合格，手感良好，粗拙度（光潔度）良好，對于加工手板雕銑機功能足夠知足要求，對于模具加工雕銑機可以達到要求。因此安迪數(shù)控有限公司對ADSD-S伺服系統(tǒng)在數(shù)控雕銑機的應用制作了方案。公司可為客戶提供完美的解決方案。數(shù)控雕銑機因其可以切割、鏤銑，并具有加工精度高，效率高等特點成為高精密加工的能手。
伺服電機的DNA
來源：《亞洲控制工程》閱讀人次：23發(fā)布時間：2012-09-10
電機的應用是工業(yè)界的革命，它減少了對人力和牲畜的依賴，讓我們的生活變得更加方便、舒適、安全，生產也更加高效。今天，工廠的車間到處都裝滿了電機，以及從電機衍生出的更先進的設備，比如伺服驅動和運動控制器。這些產品反過來提供了更多的安全性能，比如安全降速、安全停機等等。
但是盡管電機的應用遍布家電和包裝機械，它*基本的功能仍然沒有發(fā)生改變，就是將電能轉化為機械能。其工作原理就是通過電流（或者磁場）感應產生機械力，驅動電機。*臺電力驅動設備的出現(xiàn)已經是200年前的事情了。
*初的這些設備距離現(xiàn)在的數(shù)字伺服電機技術還是相差甚遠。新的技術已經將應用領域擴展到了包裝機械、工廠自動化的*機械應用當中。
伺服驅動的功能是用來采集表示伺服主軸理想輸出位置的控制信號，為馬達供電直到主軸到達該位置。
與生俱來
*早的伺服電機一般都是直流型的，隨著高效晶體管的問世，它們才可以控制更大的電流，在更高的頻率上轉化大電流，這也就是交流伺服電機越來越流行的原因。
但是現(xiàn)在伺服電機的源頭還是可以追溯到直流電機。直流電機的速度或者功率正好與“占空比”的概念吻合，即使用脈沖寬度調節(jié)（PWM）技術來控制電機的功率。
伺服電機系統(tǒng)同樣應該能夠做到這一點，而且還不僅如此，比如還可以在不出現(xiàn)過熱的情況在速度在一定范圍內變化、零速度運行、保持足夠的扭矩將負載控制在某一位置、超低速長期運行不出現(xiàn)過熱情況等等。
為了滿足上述這些需求，電機的設計主要包括四個部分：馬達、齒輪減少箱、位置感應設備和控制電路。它還使用三線連接（和直流電機的兩線連接不同），分別用來供電、接地和控制。
采用固定功率，伺服驅動（也可以被稱作放大器）裝備相應的電子元件，將交流電轉化為直流電驅動馬達。和直流電機一樣，控制信號的脈沖寬度可以調整，但是脈沖的持續(xù)時間會決定伺服電機主軸的位置。
伺服驅動的功能是用來采集表示伺服主軸理想輸出位置的控制信號，為馬達供電直到主軸到達該位置。接下來，伺服驅動采用位置感應設備確定軸的旋轉位置，這樣它就可以了解電機應該如何工作才能將軸移動指定位置。
為了避免過熱情況的發(fā)生，電機還裝有風扇，提供冷空氣。風扇采用固定電壓的電源供電，這樣在任何時候，無論伺服電機的運行速度如何，風扇的速度都不會打折扣，絕大多數(shù)伺服系統(tǒng)都可以采用直流和交流電壓供電，但是在使用交流電的時候需要非常謹慎，要保證齒輪減速箱能夠從靜止位置快速的移動大型負載。在電機箱體中安裝編碼器或者解碼器也是非常明智的選擇，這樣可以準確的顯示電機主軸的位置或者速度。
挑選原則
沒有選擇好伺服電機，會導致糟糕的系統(tǒng)性能。不幸的是，在選擇伺服系統(tǒng)元件的時候并沒有什么捷徑可走，因為在當前的市場上的電機、供電傳輸設備和其他周邊元件都有很多種類型，并且非常復雜。
然而，選擇的時候*主要考慮的因素還是負載和成本問題。如果成本確定，伺服電機的負載就可以根據其速度、峰值扭矩和扭矩規(guī)格以及其齒輪排列方式確定。
這樣可以簡化挑選的過程，因為負載的要求可以轉化為電機主軸上的負載當量，用來計算電機總的扭矩需求。
如果齒輪比已知，*大負載速度就可以轉化為*大的電機速度。然而，*大的電機速度只有在做出*終選擇之后才能夠知曉，而對于絕大多數(shù)電機而言，*大速度上擁有的扭矩一般要小于失速扭矩。因此，在做出*終選擇之前，*好需要一個反復的過程。
但是電機的性能也會受到驅動的影響，在這里必須要考慮系統(tǒng)的速度扭矩關系。在選擇驅動的時候，應該能夠為電機提供足夠的電流和電壓，同時滿足負載峰值和扭矩的要求。
根據拇指定律，由于系統(tǒng)負載的變化，理想情況下一般使用*大電機速度和電機額定的峰值扭矩，而不是計算得到的系統(tǒng)要求�？梢栽�*開始的時候選擇*大的電機速度以及能夠將*大負載速度轉化為*大電機速度一半的齒輪比。
在這個步驟當中，可以在*大速度上得到幾乎連續(xù)的失速扭矩，而電機可以在這個速度上可靠的運行，不需要經常進行維護，也不會由于軸失效出現(xiàn)故障。
然而，還有其他的約束條件決定齒輪比。其中之一就是軸的共振頻率。在設計的早期必須要進行考慮，才能消除意外和負面的伺服表現(xiàn)。如果沒有這樣做，可能就會因為不必要的振動造成系統(tǒng)的嚴重破壞。
伺服電機驅動器的組成結構主要包括控制系統(tǒng)和驅動系統(tǒng)
1.控制系統(tǒng)
一般由DSP組成，利用它采集電流反饋值閉合電流環(huán)，采集編碼器信號算出速度閉合速度環(huán)，產生驅動驅動系統(tǒng)的6個開關管的Pwm開關信號。
2.驅動系統(tǒng)
a.整流濾波電路，比如將220V交流弄成310V左右直流提供給IPM
b.智能功率模塊(IPM)內部是三相兩電平橋電路。每相的上下開關管中間接輸出U，V，W。通過6個開關管的開閉，控制UVW三相每個伺服瞬間，是與地連通還是與直流高電壓連通。
c.電流采樣電路，可能是霍爾電流傳感器，電路的輸出將與控制系統(tǒng)的AD口相連。
d.編碼器的外圍電路，它的輸出與DSP的事件管理器相連。
*關鍵其實是軟件啦。上面是硬件組成。
伺服電機作為一種閉環(huán)控制的系統(tǒng)，和現(xiàn)代數(shù)字控制技術有著本質的聯(lián)系。在目前國內的數(shù)字控制系統(tǒng)中，步進電機的應用十分廣泛。隨著全數(shù)字式交流伺服系統(tǒng)的出現(xiàn)，交流伺服電機也越來越多地應用于數(shù)字控制系統(tǒng)中。為了適應數(shù)字控制的發(fā)展趨勢，運動控制系統(tǒng)中大多采用步進電機或全數(shù)字式交流伺服電機作為執(zhí)行電動機。雖然兩者在控制方式上相似(脈沖串和方向信號)，但在使用性能和應用場合上存在著較大的差異。
現(xiàn)就二者的使用性能作一比較。
一、控制精度不同兩相混合式步進電機步距角一般為1.8°、0.9°，五相混合式步進電機步距角一般為0.72°、0.36°。也有一些高性能的步進電機通過細分后步距角更小。如三洋公司(SANYODENKI)生產的二相混合式步進電機其步距角可通過撥碼開關設置為1.8°、0.9°、0.72°、0.36°、0.18°、0.09°、0.072°、0.036°，兼容了兩相和五相混合式步進電機的步距角。交流伺服電機的控制精度由電機軸后端的旋轉編碼器保證。以三洋全數(shù)字式交流伺服電機為例，對于帶標準2000線編碼器的電機而言，由于驅動器內部采用了四倍頻技術，其脈沖當量為360°/8000=0.045°。對于帶17位編碼器的電機而言，驅動器每接收131072個脈沖電機轉一圈，即其脈沖當量為360°/131072=0.0027466°，是步距角為1.8°的步進電機的脈沖當量的1/655。
這種由步進電機的工作原理所決定的低頻振動現(xiàn)象對于機器的正常運轉非常不利。當步進電機工作在低速時，一般應采用阻尼技術來克服低頻振動現(xiàn)象，比如在電機上加阻尼器，或驅動器上采用細分技術等。交流伺服電機運轉非常平穩(wěn)，即使在低速時也不會出現(xiàn)振動現(xiàn)象。交流伺服系統(tǒng)具有共振抑制功能，可涵蓋機械的剛性不足，并且系統(tǒng)內部具有頻率解析機能(FFT)，可檢測出機械的共振點，便于系統(tǒng)調整。
三、矩頻特性不同步進電機的輸出力矩隨轉速升高而下降，且在較高轉速時會急劇下降，所以其*高工作轉速一般在300～600RPM。交流伺服電機為恒力矩輸出，即在其額定轉速(一般為2000RPM或3000RPM)以內，都能輸出額定轉矩，在額定轉速以上為恒功率輸出。
四、過載能力不同步進電機一般不具有過載能力。交流伺服電機具有較強的過載能力。以山洋交流伺服系統(tǒng)為例，它具有速度過載和轉矩過載能力。其*大轉矩為額定轉矩的二到三倍，可用于克服慣性負載在啟動瞬間的慣性力矩。步進電機因為沒有這種過載能力，在選型時為了克服這種慣性力矩，往往需要選取較大轉矩的電機，而機器在正常工作期間又不需要那么大的轉矩，便出現(xiàn)了力矩浪費的現(xiàn)象。