一、伺服驱动系统需求。
1.速度调节范围广。
2.定位精度高;
3.传动刚度大,速度稳定性好。
4.反应迅速,不超调。
为确保生产效率和加工质量,除要求具有较高的定位精度外,还要具有良好的快速响应特性,也就是要求跟踪指令信号的响应要快,因为数控系统在起动.制动时,要求加、减加速度足够大,可缩短送料系统过渡时间,减少轮廓过渡误差。
5.转速高,转速高,过载能力强。
一般情况下,伺服驱动器能在几分钟甚至半小时内超过1.5倍的过载能力,在短时间内可达到超负荷4~6倍。
6.可靠性高。
机床的进给传动系统要求可靠性高,工作稳定性好,具有较强的温度、湿度、振动等环境适应性及极强的抗干扰能力。
二、对电动机要求。
1.从z低速到z高速电机均可平稳运行,转矩波动较小,特别是在低速如0.1r/min或更低的情况下,仍然能保持平稳而不会爬升。
2.为了满足低速大扭矩的需要,电动机应该有大的长期过载能力。普通的直流伺服电动机需要在几分钟内过载4~6次而不损坏。
3.为满足快速反应的要求,电动机应具有较小的转动惯量和较大的堵转转矩,并且具有尽可能小的时间常数和启动电压。
4.电动机应能够经常起动,制动和倒转。
三、驱动器控制电路结构。
整个系统以DSP为核心,主要完成对实时性要求很高的任务,如矢量控制、电流环、速度环、位置环控制和PWM信号发生及各种故障保护处理等。
MCU完成对实时性要求较低的管理任务,如参数设置、按键处理、状态显示、串行通信等。
FPGA完成DSP和单片机之间的数据交换.外接I/O信号处理.内部I/O信号处理,定位脉冲指令处理,二码计数等。
电源电路采用模块化设计,三相全桥整流器和交-直-交电压源型逆变器通过公用直流母线连接。三相全桥整流器是通过电源模块实现的,在使用过程中,为了避免在使用过程中产生过大的瞬时电流,并且在制动过程中会产生很高的泵升电压,并有软启动电路和耗能排放电路。用智能电源模块实现逆变器。