1. 伺服系统的概要 2. 伺服系统的硬件构成 3. FANUC伺服系统的基本知识 4. 伺服系统的功能 5. 高速高精度加工功能 6. 伺服引导功能的使用(Servo Guide)
1.1 伺服系统的概要 1.2 交流伺服电机的结构 1.2 位置反馈元件
伺服调整内容 1. 伺服系统的概要 2. 伺服系统的硬件构成 3. FANUC伺服系统的基本知识 4. 伺服系统的功能 5. 高速高精度加工功能 6. 伺服引导功能的使用(Servo Guide)
1.1 伺服系统的概要 1.2 交流伺服电机的结构 1.2 位置反馈元件
伺服的结构是怎样的?一个最简易的伺服控制单元,就是一个伺服电机加伺服控制器,今天就来解析下伺服电机与伺服控制器。
安培定则,也叫右手螺旋定则,是表示电流和电流激发磁场的磁感线方向间关系的定则。通电直导线中的安培定则:用右手握住通电直导线,让大拇指指向电流的方向,那么四指的指向就是磁感线的环绕方向;通电螺线管中的安培定则:用右手握住通电螺线管,使四指弯曲与电流方向一致,那么大拇指所指的那一端是通电螺线管的N极。
确定载流导线在外磁场中受力方向的定则。又称电动机定则。左手平展,大拇指与其余4指垂直,手心冲着N级,4指为电流方向,大拇指为载流导线在外磁场中受力方向。
SERVO语源自拉丁语,原意为“奴隶”的意思,指经由闭环控制方式达到一个机械系统的位置,扭矩,速度或加速度的控制,是自动控制管理系统中的执行单元,是把上位控制器的电信号转换成电动机轴上的角位移或角速度输出。
主要包括控制管理系统和驱动系统 1.控制管理系统 一般由 DSP 组成，利用它采集电流反馈值闭合电流环，采集编码器信号算出速 度闭合速度环，产生驱动驱动系统的 6 个开关管的 Pwm 开关信号。 2.驱动系统 主要由 a.整流滤波电路，比如将 220V 交流弄成 310V 左右直流提供给 IPM b.智能功率模块（IPM）内部是三相两电平桥电路。每相的上下开关管中间接输 出 U，V，W 。通过 6 个开关管的开闭，控制 UVW 三相每个伺服瞬间，是与地 连通还是与直流高电压连通。 c.电流采样电路，可能是霍尔电流传感器，电路的输出将与控制系统的 AD 口相 连。 d.编码器的外围电路，它的输出与 DSP 的事件管理器相连。 最关键其实是软件啦。上面是硬件组成。
随着全数字式交流伺服系统的出现，交流伺服电机也慢慢变得多地应用于数字控制系统中。为 了适应数字控制的发展趋势，运动控制系统中大多采用全数字式交流伺服电机作为执行电动 机。在控制方式上用脉冲串和方向信号实现。 一般伺服都有三种控制方式：速度控制方式，转矩控制方式，位置控制方式 。 速度控制和转矩控制都是用模拟量来控制的。位置控制是通过发脉冲来控制的。具体采用什 么控制方式要根据客户的要求，满足何种运动功能来选择。 如果您对电机的速度、位置都没有要求，只要输出一个恒转矩，当然是用转矩模式。 如果对位置和速度有一定的精度要求，而对实时转矩不是很关心，用转矩模式不太方便，用 速度或位置模式比较好。如果上位控制器有比较好的闭环控制功能，用速度控制效果会好一 点。如果本身要求不是很高，或者，基本没有实时性的要求，用位置控制方式对上位控制器 没有很高的要求。就伺服驱动器的响应速度来看，转矩模式运算量最小，驱动器对控制信号 的响应最快；位置模式运算量最大，驱动器对控制信号的响应最慢。 对运动中的动态性能有比较高的要求时，需要实时对电机进行调整。那么如果控制器本身的 运算速度很慢（比如 PLC，或低端运动控制器），就用位置方式控制。如果控制器运算速度 比
随着全数字式交流伺服系统的出现，交流伺服电机也慢慢的变多地应用于数字控制管理系统中。为 了适应数字控制的发展的新趋势，运动控制管理系统中大多采用全数字式交流伺服电机作为执行电动 机。在控制方式上用脉冲串和方向信号实现。 一般伺服都有三种控制方式：速度控制方式，转矩控制方式，位置控制方式 。 速度控制和转矩控制都是用模拟量来控制的。位置控制是通过发脉冲来控制的。具体采用什 么控制方式要按照每个客户的要求，满足何种运动功能来选择。 如果您对电机的速度、位置都没有要求，只要输出一个恒转矩，当然是用转矩模式。 如果对位置和速度有一定的精度要求，而对实时转矩不是很关心，用转矩模式不太方便，用 速度或位置模式比较好。如果上位控制器有比较好的闭环控制功能，用速度控制效果会好一 点。如果本身要求不是很高，或者，基本没实时性的要求，用位置控制方式对上位控制器 没有很高的要求。就伺服驱动器的响应速度来看，转矩模式运算量最小，驱动器对控制信号 的响应最快；位置模式运算量最大，驱动器对控制信号的响应最慢。 对运动中的动态性能有比较高的要求时，需要实时对电机做调整。那么如果控制器本身的 运算速度很慢（比如 PLC，或低端运动控制器），就用位置方式控制。如果控制器运算速度 比
伺服驱动器的工作原理 随着全数字式交流伺服系统的出现，交流伺服电机也慢慢变得多地 应用于数字控制管理系统中。为了适应数字控制的发展的新趋势，运动控制系 统中大多采用全数字式交流伺服电机作为执行电动机。在控制方式上 用脉冲串和方向信号实现。 一般伺服都有三种控制方式：速度控制方式，转矩控制方式，位置控 制方式 。 速度控制和转矩控制都是用模拟量来控制的。位置控制是通过发脉冲 来控制的。具体采用什么控制方式要按照每个客户的要求，满足何种运动 功能来选择。 如果您对电机的速度、位置都没有要求，只要输出一个恒转矩，当然 是用转矩模式。 如果对位置和速度有一定的精度要求，而对实时转矩不是很关心，用 转矩模式不太方便，用速度或位置模式比较好。如果上位控制器有比 较好的死循环控制功能，用速度控制效果会好一点。如果本身要求不 是很高，或者，基本没实时性的要求，用位置控制方式对上位控制 器没有很高的要求。就伺服驱动器的响应速度来看，转矩模式运算量 最小，驱动器对控制信号的响应最快；位置模式运算量最大，驱动器 对控制信号的响应最慢。 对运动中的动态性能有比较高的要求时，需要实时对电机做调整。 那么如果控制器本身的运算速度很慢（比如 PLC，或低端运动控制 器），就用位置方
交流伺服电动机定子的构造基本上与电容分相式单相异步电动机相似.其定子上装有两个位置互差90°的绕组,一个是励磁绕组Rf,它始终接在交流电压Uf上;另一个是控制绕组L,联接控制信号电压Uc。所以交流伺服电动机又称两个伺服电动机。
交流伺服电动机的转子通常做成鼠笼式,但为了使伺服电动机具有较宽的调速范围、线性的机械特性,无“自转”现象和快速响应的性能,它与普通电动机相比,应具有转子电阻大和转动惯量小这两个特点。目前应用较多的转子结构有两种形式:一种是采用高电阻率的导电材料做成的高电阻率导条的鼠笼转子,为了减小转子的转动惯量,转子做得细长;另一种是采用铝合金制成的空心杯形转子,杯壁很薄,仅0.2-0.3mm,为了减小磁路的磁阻,要在空心杯形转子内放置固定的内定子.空心杯形转子的转动惯量很小,反应迅速,而且运转平稳,因此被广泛采用。
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伺服电机工作原理——伺服电机内部的转子是永磁铁，驱动器控制的 U/V/W 三相电形成电磁场，转子在此磁场的作用下转动，同时电机自带的编码器反馈信 号给驱动器，驱动器根据反馈值与目标值作比较，调整转子转动的角度。
（5）相同功率下，体积和重量较小，广泛的应用于机床、机械设备、搬运 机构、印刷设备、装配机器人、加工机械、高速卷绕机、纺织机械等场合，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。全数字伺服驱动器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
伺服电机工作原理——伺服电机内部的转子是永磁铁，驱动器控制的 U/V/W 三相 电形成电磁场，转子在此磁场的作用下转动，同时电机自带的编码器反馈信号给 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。
永磁交流伺服系统具有以下等优点：（1）电动机无电刷和换向器，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、机械设备、搬运机构、印刷设备、装配机器人、加工机械、高速卷绕机、 纺织机械等场合，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，目前已确定进入 了全数字的时代。全数字伺服驱动器不仅克服了模拟式伺服的分散性大、零漂、 低可靠性等确定，还充分的发挥了数字控制在控制精度上的优势和操控方法的灵 活，使伺服驱动器不仅结构相对比较简单，而且性能更的可靠。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伺服电动机和全数字 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
伺服电机工作原理—— 伺服电机内部的转子是永磁铁， 驱动器控制的 U/V/W 三相 电形成电磁场， 转子在此磁场的作用下转动， 同时电机自带的编码器反馈信号给驱 动器，驱动器根据反馈值与目标值作比较，调整转子转动的角度。
永磁交流伺服系统具有以下等优点：（ 1）电动机无电刷和换向器，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、机械设备、 搬运机构、印刷设备、 装配机器人、 加工机械、高速卷绕机、 纺织机械等场合，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， 目前已确定进入 了全数字的时代。全数字伺服驱动器不仅克服了模拟式伺服的分散性大、零漂、 低可靠性等确定，还充分的发挥了数字控制在控制精度上的优势和操控方法的灵 活，使伺服驱动器不仅结构相对比较简单，而且性能更的可靠。现在，高性能的伺服系 统， 大多数采用永磁交流伺服系统这中间还包括永磁同步交流伺服电动机和全数字 交流永磁同步伺服驱动器两部分 。伺服驱动器有两部分所组成： 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
伺服电机工作原理——伺服电机内部的转子是永磁铁，驱动器控制的 U/V/W 三相 电形成电磁场，转子在此磁场的作用下转动，同时电机自带的编码器反馈信号给 驱动器，驱动器根据反馈值与目标值作比较，调整转子转动的角度。
永磁交流伺服系统具有以下等优点：（1）电动机无电刷和换向器，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、机械设备、搬运机构、印刷设备、装配机器人、加工机械、高速卷绕机、 纺织机械等场合，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，目前已确定进入 了全数字的时代。全数字伺服驱动器不仅克服了模拟式伺服的分散性大、零漂、 低可靠性等确定，还充分的发挥了数字控制在控制精度上的优势和操控方法的灵 活，使伺服驱动器不仅结构相对比较简单，而且性能更的可靠。现在，高性能的伺服系 统，大多数采用永磁交流伺服系统这中间还包括永磁同步交流伺服电动机和全数字交 流永磁同步伺服驱动器两部分。伺服驱动器有两部分所组成：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
伺服电机的工作原理图 伺服电机工作原理——伺服电机内部的转子是永磁铁， 驱动器控制的 U/V/W 三相 伺服电机工作原理—— 工作原理—— 电形成电磁场，转子在此磁场的作用下转动，同时电机自带的编码器反馈信号给 驱动器，驱动器根据反馈值与目标值作比较，调整转子转动的角度。 永磁交流伺服系统具有以下等优点：（1）电动机无电刷和换向器，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、机械设备、搬运机构、印刷设备、装配机器人、加工机械、高速卷绕机、 纺织机械等场合，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，目前已确定进入 了全数字的时代。全数字伺服驱动器不仅克服了模拟式伺服的分散性大、零漂、 低可靠性等确定，还充分的发挥了数字控制在控制精度上的优势和操控方法的灵 活，使伺服驱动器不仅结构相对比较简单，而且性能更的可靠。现在，高性能的伺服系 统， 大多数采用永磁交流伺服系统这中间还包括永磁同步交流伺服电动机和全数字交 流永磁同步伺服驱动器两部分。伺服驱动器有两部分所组成：驱动器硬件和控制算 法。控制算法是决
