伺服电机工作原理.docx

Document serial number【LGGKGB-LGG98YT-LGGT8CB-LGUT-LGG08】
伺服电机工作原理
伺服电机的工作原理图
电机工作原理——伺服电机内部的转子是，控制的U/V/W形成，转子在此磁场的作用下转动，同时电机自带的反馈信号给驱动器，驱动器根据反馈值与目标值进行比较，调整转子转动的角度。
1、永磁交流具有以下等优点：
（1）电动机无电刷和，工作可靠，维护和保养简单；
（2）定子绕组散热快；
(3)惯量小，易提高系统的快速性；
（4）适应于高速大力矩工作状态；
（5）相同功率下，体积和重量较小，广泛的应用于机床、、搬运机构、、装配机器人、加工机械、高速卷绕机、等场合，满足了传动领域的发展需求。
永磁交流伺服系统的驱动器经历了模拟式、模式混合式的发展后，目前已经进入了全数字的时代。全数字不仅克服了模拟式伺服的分散性大、零漂、低可靠性等确定，还充分发挥了数字控制在控制精度上的优势和控制方法的灵活，使伺服驱动器不仅结构简单，而且性能更加的可靠。现在，高性能的伺服系统，大多数采用永磁交流伺服系统其中包括永磁同步交流和全数字交流永磁同步伺服驱动器两部分。伺服驱动器有两部分组成：驱动器硬件和控制算法。控制算法是决定交流伺服系统性能好坏的关键技术之一，是国外交流伺服技术封锁的主要部分，也是在技术垄断的核心。
2、交流永磁伺服系统的基本结构
交流永磁同步伺服驱动器主要有伺服控制单元、功率驱动单元、通讯接口单元、伺服电动机及相应的反馈检测器件组成，其结构组成如图1所示。其中伺服控制单元包括位置控制器、速度控制器、转矩和电流控制器等等。我们的交流永磁同步驱动器其集先进的控制技术和控制策略为一体，使其非常适用于高精度、高性能要求的伺服驱动领域，还体现了强大的智能化、柔性化是传统的驱动系统所不可比拟的。
目前主流的伺服驱动器均采用处理器（DSP）作为控制核心，其优点是可以实现比较复杂的控制算法，事项数字化、网络化和智能化。功率器件普遍采用以智能功率模块（IPM）为核心设计的驱动电路,IPM内部集成了驱动电路,同时具有、过电流、过热、欠压等故障检测,在主回路中还加入电路,以减小启动过程对驱动器的冲击。
图1 交流永磁同步伺服驱动器结构
伺服驱动器大体可以划分为功能比较独立的功率板和两个模块。如图2所示功率板（驱动板）是强电部，分其中包括两个单元，一是功率驱动单元IPM用于电机的驱动，二是单元为整个系统提供数字和模拟电源。
控制板是弱电部分，是电机的控制核心也是伺服驱动器技术核心控制算法的运行载体。控制板通过相应的算法输出PWM信号，作为驱动电路的驱动信号，来改的，以达到控制三相永磁式同步交流伺服电机的目的。
3、功率驱动单元
功率驱动单元首先通过三相全桥对输入的三相电或者市电进行整流，得到相应的。经过整流好的三相电或市电，再通过三相正弦PWM电压型逆变器变频来驱动三相永磁式同步交流伺服电机。功率驱动单元的整个过程可以简单的说就是AC-DC-AC的过程。整流单元（AC-DC）主要的拓扑电路是三相全桥不控整流电路。
逆变部分（DC-AC）采用采用的功率器件集驱动电路，保护电路和功率开关于一体的智能功率模块(IPM)，主要是采用了三相桥式图见图3，利用了脉宽调制技术即PWM(