伺服驅(qū)動器是用來控制伺服電機(jī)的一種控制器,伺服驅(qū)動器其作用類似于變頻器作用于普通交流馬達(dá),屬于伺服系統(tǒng)的一部分。
目前主流的伺服驅(qū)動器均采用數(shù)字信號處理器(DSP)作為控制核心,可以實現(xiàn)比較復(fù)雜的控制算法,事項數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化和智能化。功率器件普遍采用以智能功率模塊(IPM)為核心設(shè)計的驅(qū)動電路,IPM內(nèi)部集成了驅(qū)動電路,同時具有過電壓、過電流、過熱、欠壓等故障檢測保護(hù)電路,在主回路中還加入軟啟動電路,以減小啟動過程對驅(qū)動器的沖擊。
功率驅(qū)動單元首先通過三相全橋整流電路對輸入的三相電或者市電進(jìn)行整流,得到相應(yīng)的直流電。經(jīng)過整流好的三相電或市電,再通過三相正弦PWM電壓型逆變器變頻來驅(qū)動三相永磁式同步交流伺服電機(jī)。功率驅(qū)動單元的整個過程可以簡單的說就是AC-DC-AC的過程。整流單元(AC-DC)主要的拓?fù)潆娐肥侨嗳珮虿豢卣麟娐贰?/span>
伺服驅(qū)動器一般可以采用位置、速度和力矩三種控制方式,主要應(yīng)用于高精度的定位系統(tǒng),目前是傳動技術(shù)的高端。

直流伺服驅(qū)動系統(tǒng)的特性
一個較完整的直流伺服驅(qū)動控制系統(tǒng),包括傳動機(jī)械在內(nèi),其控制方塊圖如圖6所示。中央的虛線部份為直流伺服電機(jī)的
選型步驟大體如下:
1.需求分析。
確定轉(zhuǎn)速、轉(zhuǎn)矩、轉(zhuǎn)速精度或定位精度、安裝尺寸、是否需要閉環(huán)、成本;
2.選擇電機(jī)。
首先確定電機(jī)類型;
然后根據(jù)轉(zhuǎn)速、轉(zhuǎn)矩、安裝尺寸選擇電機(jī);
3.選擇反饋元件
根據(jù)是否需要閉環(huán),決定是否選用反饋元件,如編碼器、測速機(jī)、旋變等;
根據(jù)轉(zhuǎn)速精度或定位精度選擇反饋元件的類型及參數(shù)。
4.選擇驅(qū)動器。
根據(jù)電機(jī)功率,和以上綜合因素選擇驅(qū)動器;
選擇驅(qū)動器時,不僅需考慮和電機(jī)的匹配,還需考 慮控制方式。選擇適合自己控制器的控制方式,也很重要。
主要視具體應(yīng)用情況而定,簡單地說要確定:負(fù)載的性質(zhì)(如水平還是垂直負(fù)載等),轉(zhuǎn)矩、慣量、轉(zhuǎn)速、精度、加減速等要求,上位控制要求(如對端口界面和通訊方面的要求),主要控制方式是位置、轉(zhuǎn)矩還是速度方式。供電電源是直流還是交流電源,或電池供電,電壓范圍。據(jù)此以確定電機(jī)和配用驅(qū)動器或控制器的型號。
伺服系統(tǒng)分直流伺服和交流伺服。直流伺服電機(jī)分為有刷和無刷電機(jī)。
有刷電機(jī)成本低,結(jié)構(gòu)簡單,啟動轉(zhuǎn)矩大,調(diào)速范圍寬,控制容易,需要維護(hù),但維護(hù)方便(換碳刷),產(chǎn)生電磁干擾,對環(huán)境有要求。因此它可以用于對成本敏感的普通工業(yè)和民用場合。
無刷電機(jī)體積小,重量輕,出力大,響應(yīng)快,速度高,慣量小,轉(zhuǎn)動平滑,力矩穩(wěn)定??刂茝?fù)雜,容易實現(xiàn)智能化,其電子換相方式靈活,可以方波換相或正弦波換相。電機(jī)免維護(hù),效率很高,運行溫度低,電磁輻射很小,長壽命,可用于各種環(huán)境。
交流伺服電機(jī)也是無刷電機(jī),分為同步和異步電機(jī),目前運動控制中一般都用同步電機(jī),它的功率范圍大,可以做到很大的功率。大慣量,較高轉(zhuǎn)動速度低,且隨著功率增大而快速降低。因而適合做低速平穩(wěn)運行的應(yīng)用。