伺服电机及其控制原理学案.ppt

伺服电机及其控制原理;目 录;1.1 伺服概述;伺服控制系统(servo control system) ——是所有机电一体化设备的核心，它的基本设计要求是输出量能迅速而准确地响应输入指令的变化，如机械手控制系统的目标是使机械手能够按照指定的轨迹进行运动。象这种输出量以一定准确度随时跟踪输入量（指定目标）变化的控制系统称为伺服控制系统，因此，伺服系统也称为随动系统或自动跟踪系统。它是以机械量如位移、速度、加速度、力、力矩等作为被控量的一种自动控制系统。 ;*;1.2 伺服系统组成;伺服系统组成原理框;比较环节 比较环节是将输入的指令信号与系统的反馈信号进行比较，以获得输出与输入间的偏差信号的环节，通常由专门的电路或计算机来实现;控制器 控制器是伺服控制系统里面的调节元件，通常是计算机或PID（比例-积分-微分）控制电路，其主要任务是对比较元件输出的偏差信号进行变换处理，以控制执行元件按要求动作。 ;执行环节 执行环节的作用是按控制信号的要求，将输入的各种形式的能量转换成机械能，驱动被控对象工作。 ;被控对象 被控对象是指被控制的机构或装置，是直接完成系统目的的主体。被控对象一般包括传动系统、执行装置和负载。 ;检测环节 检测环节是指能够对输出进行测量并转换成比较环节所需要的量纲的装置，一般包括传感器和转换电路。 ;需要注意： 在实际的伺服控制系统中，上述每个环节在硬件特征上并不成立，可能几个环节在一个硬件中，如测速直流电机既是执行元件又是检测元件。 ;1.3 伺服系统分类;开环伺服控制系统(open loop);位置控制 控制器 （ＮＣ装置）;位置控制 控制器 （ＮＣ装置）;位置控制 控制器 （ＮＣ装置）;位置控制 控制器 （ＮＣ装置）;半闭环伺服控制系统(Semi-closed loop);全闭环伺服控制系统(Full-closed loop);半闭环伺服控制回路;*;*;2.1 伺服电机概述;2.2 伺服电机组成和分类;伺服电机分类;2.3 交流伺服电机原理;*;*;2.4 松下伺服电机的应用和故障分析;型号说明;*;*;需要我们注意的是： 伺服电机实际使用当中，必须了解电机的型号规格，确认好电机编码器的分辨率，才能选择合适的伺服控制器。;松下伺服电机常见故障分析;问题2：试机时一上电，电机就振动（加/减速）并有很大的噪声。 这种现象可能是以下原因：1、由于伺服驱动器的增益设置过高，产生了自激震荡。这时候需要重新设置伺服驱动器伺服参数，适当降低系统增益；2、编码器出现故障，更换编码器。3、速度命令出现重复的杂讯，信号线受到干扰，将电源线和信号线分开，并将信号线屏蔽好。4、电机轴承，在无负载的情况下运转电机，确认电机轴承附近的震动和声音。;问题3：松下伺服电机在很低的速度运行过程中，时快时慢，象爬行一样，怎么办? 伺服电机出现低速爬行现象一般是由于系统增益太低引起的，适当调整系统增益，或运行驱动器自动增益调整功能。 ;问题4：伺服电机没有旋转。 出现此类故障时，先确认伺服控制器是否通电是否有故障显示；检查伺服电机接线是否完好；电机是否过负荷或负载机构卡死；关闭伺服控制器电源将电机从设备卸载下来，能否用手转动电机转轴。;问题5：伺服电机上电时，机械运动异常快速(飞车)。 出现这种伺服整机系统故障，先确认伺服控制器是否出现故障，伺服控制参数是否设置正确，而后检查：①脉冲编码器接线是否错误；②脉冲编码器联轴节是否损坏；③检查测速发电机端子是否接反和励磁信号线是否接错。 ;问题6：伺服电机转动不稳定，伺服控制器速度归零后电机仍缓慢转动。 出现这种情况，原因有以下： 1、伺服控制器控制模式设置错误；2、伺服增益调整不良；3、电机接线、接头、控制器接触不良；4、电机控制信号受干扰，将电源线和信号线分开，并将信号线屏蔽好。;问题7：偏离原点位置。 伺服电机偏离原点，造成这个情况原因：1、原点搜寻速度过快，降低原点附近原点回归速度或者延长原点感应器的感应区域；2、编码器线路出现重叠杂讯受干扰，将电源线和信号线分开，并将信号线屏蔽好。 ;问题8：伺服电机过热（电机烧毁）。 原因：1、负载惯性（负荷）太大，增大电机和控制器的容量；2、设备（机械）松动、脱落，重新确认设备（机械）各部件；3、与驱动器接线错误，确认电机和控制器名牌，根据说明书检查是否接线错误。4、电机轴承故障。5、电机故障（接地、缺相等）;3.1 伺服控制器概述;*;*;3.2 伺服控制器原理;*;*;3.3松下伺服控制器;型号说明;外形和接插件清单;*;3.4伺服控制器常用设置应用;*;;设置键;设置键;*;EEPROM写入模式;辅助功