伺服電機(jī)工作原理圖
伺服電機(jī)工作原理——伺服電機(jī)內(nèi)部的轉(zhuǎn)子是永磁鐵基礎，驅(qū)動(dòng)器控制的U/V/W三相電形成電磁場(chǎng)，轉(zhuǎn)子在此磁場(chǎng)的作用下轉(zhuǎn)動(dòng)研究進展，同時(shí)電機(jī)自帶的編碼器反饋信號(hào)給驅(qū)動(dòng)器要素配置改革，驅(qū)動(dòng)器根據(jù)反饋值與目標(biāo)值進(jìn)行比較，調(diào)整轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)的角度溝通機製。
永磁交流伺服系統(tǒng)具有以下等優(yōu)點(diǎn)：（1）電動(dòng)機(jī)無(wú)電刷和換向器無障礙，工作可靠，
維護(hù)和保養(yǎng)簡(jiǎn)單平臺建設；（2）定子繞組散熱快重要組成部分；(3)慣量小，易提高系統(tǒng)的快速性；（4）適應(yīng)于高速大力矩工作狀態(tài)傳承；（5）相同功率下貢獻力量，體積和重量較小，廣泛的應(yīng)用
于機(jī)床高效流通、機(jī)械設(shè)備預判、搬運(yùn)機(jī)構(gòu)、印刷設(shè)備有力扭轉、裝配機(jī)器人調解製度、加工機(jī)械、高速卷繞機(jī)形式、
紡織機(jī)械等場(chǎng)合覆蓋範圍，滿(mǎn)足了傳動(dòng)領(lǐng)域的發(fā)展需求。
永磁交流伺服系統(tǒng)的驅(qū)動(dòng)器經(jīng)歷了模擬式功能、模式混合式的發(fā)展后前沿技術，目前已經(jīng)進(jìn)入了全數(shù)字的時(shí)代。全數(shù)字伺服驅(qū)動(dòng)器不僅克服了模擬式伺服的分散性大積極性、零漂深入交流、
低可靠性等確定，還充分發(fā)揮了數(shù)字控制在控制精度上的優(yōu)勢(shì)和控制方法的靈
活性能，使伺服驅(qū)動(dòng)器不僅結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單動力，而且性能更加的可靠。現(xiàn)在方案，高性能的伺服系
統(tǒng)多種方式，大多數(shù)采用永磁交流伺服系統(tǒng)其中包括永磁同步交流伺服電動(dòng)機(jī)和全數(shù)字
交流永磁同步伺服驅(qū)動(dòng)器兩部分。伺服驅(qū)動(dòng)器有兩部分組成：驅(qū)動(dòng)器硬件和控制算法實施體系∨_上與臺下？刂扑惴ㄊ菦Q定交流伺服系統(tǒng)性能好壞的關(guān)鍵技術(shù)之一，是國(guó)外交流伺服技術(shù)封鎖的主要部分技術創新，也是在技術(shù)壟斷的核心效高性。
2交流永磁伺服系統(tǒng)的基本結(jié)構(gòu)
交流永磁同步伺服驅(qū)動(dòng)器主要有伺服控制單元、功率驅(qū)動(dòng)單元技術發展、通訊接口單元重要的作用、
伺服電動(dòng)機(jī)及相應(yīng)的反饋檢測(cè)器件組成，其結(jié)構(gòu)組成如圖1所示質量。其中伺服控制單元包括位置控制器、速度控制器表示、轉(zhuǎn)矩和電流控制器等等不久前。我們的交流永磁同步驅(qū)動(dòng)器其集先進(jìn)的控制技術(shù)和控制策略為一體，使其非常適用于高精度、高性能要求的伺服驅(qū)動(dòng)領(lǐng)域機構，還體現(xiàn)了強(qiáng)大的智能化非常激烈、柔性化是傳統(tǒng)的驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)所不可比擬的。
目前主流的伺服驅(qū)動(dòng)器均采用數(shù)字信號(hào)處理器（DSP）作為控制核心更適合，其優(yōu)點(diǎn)是
可以實(shí)現(xiàn)比較復(fù)雜的控制算法技術交流，事項(xiàng)數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化和智能化引人註目。功率器件普遍采用以智能功率模塊（IPM）為核心設(shè)計(jì)的驅(qū)動(dòng)電路,IPM內(nèi)部集成了驅(qū)動(dòng)電路,同時(shí)具有過(guò)電壓關註、過(guò)電流、過(guò)熱拓展、欠壓等故障檢測(cè)保護(hù)電路,在主回路中還加入軟啟動(dòng)電路,以減小啟動(dòng)過(guò)程對(duì)驅(qū)動(dòng)器的沖擊提供堅實支撐。
伺服驅(qū)動(dòng)器大體可以劃分為功能比較獨(dú)立的功率板和控制板兩個(gè)模塊。如圖2所示功率板（驅(qū)動(dòng)板）是強(qiáng)電部，分其中包括兩個(gè)單元創造更多，一是功率驅(qū)動(dòng)單元IPM用于電機(jī)的驅(qū)動(dòng)，二是開(kāi)關(guān)電源單元為整個(gè)系統(tǒng)提供數(shù)字和模擬電源好宣講。
控制板是弱電部分連日來，是電機(jī)的控制核心也是伺服驅(qū)動(dòng)器技術(shù)核心控制算法的運(yùn)行
載體〔粩噙M步？刂瓢逋ㄟ^(guò)相應(yīng)的算法輸出PWM信號(hào)信息化技術，作為驅(qū)動(dòng)電路的驅(qū)動(dòng)信號(hào)，來(lái)改逆變器的輸出功率發揮重要帶動作用，以達(dá)到控制三相永磁式同步交流伺服電機(jī)的目的開拓創新。
3功率驅(qū)動(dòng)單元
功率驅(qū)動(dòng)單元首先通過(guò)三相全橋整流電路對(duì)輸入的三相電或者市電進(jìn)行整流，得到相應(yīng)的直流電明確了方向。經(jīng)過(guò)整流好的三相電或市電去完善，再通過(guò)三相正弦PWM電壓型逆變器變頻來(lái)驅(qū)動(dòng)三相永磁式同步交流伺服電機(jī)。功率驅(qū)動(dòng)單元的整個(gè)過(guò)程可以簡(jiǎn)單的說(shuō)就是AC-DC-AC的過(guò)程必然趨勢。整流單元（AC-DC）主要的拓?fù)潆娐肥侨嗳珮虿豢卣?/span>
流電路設備。
逆變部分（DC-AC）采用采用的功率器件集驅(qū)動(dòng)電路，保護(hù)電路和功率開(kāi)關(guān)于一
體的智能功率模塊(IPM)效高，主要拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)是采用了三相橋式電路原理圖見(jiàn)圖3建設應用，利用了脈寬調(diào)制技術(shù)即PWM(PulseWidthModulation)通過(guò)改變功率晶體管交替
導(dǎo)通的時(shí)間來(lái)改變逆變器輸出波形的頻率,改變每半周期內(nèi)晶體管的通斷時(shí)間比,也就是說(shuō)通過(guò)改變脈沖寬度來(lái)改變逆變器輸出電壓副值的大小以達(dá)到調(diào)節(jié)功率
的目的。
控制單元
控制單元是整個(gè)交流伺服系統(tǒng)的核心,實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)位置控制廣度和深度、速度控制應用的因素之一、轉(zhuǎn)矩和電流控制器。所采用的數(shù)字信號(hào)處理器(DSP)除具有快速的數(shù)據(jù)處理能力外日漸深入，還集成了豐富的用于電機(jī)控制的專(zhuān)用集成電路奮勇向前，如A/D轉(zhuǎn)換器引領作用、PWM發(fā)生器、定時(shí)計(jì)數(shù)器電路經驗、異步通訊電路、CAN總線(xiàn)收發(fā)器以及高速的可編程靜態(tài)RAM和大容量的程序存儲(chǔ)器等。伺服驅(qū)動(dòng)器通過(guò)采用磁場(chǎng)定向的控制原理(FOC)和坐標(biāo)變換,實(shí)現(xiàn)矢量控制(VC),同時(shí)結(jié)合正弦波脈寬調(diào)制(SPWM控)制模式對(duì)電機(jī)進(jìn)行控制敢於監督。永磁同步電動(dòng)機(jī)的矢量控制一般通過(guò)檢測(cè)或估計(jì)電機(jī)轉(zhuǎn)子磁通的位置及
幅值來(lái)控制定子電流或電壓對外開放，這樣，電機(jī)的轉(zhuǎn)矩便只和磁通組建、電流有關(guān)用的舒心，與直流
電機(jī)的控制方法相似，可以得到很高的控制性能邁出了重要的一步。對(duì)于永磁同步電機(jī)產能提升，轉(zhuǎn)子磁通位置與轉(zhuǎn)子機(jī)械位置相同，這樣通過(guò)檢測(cè)轉(zhuǎn)子的實(shí)際位置就可以得知電機(jī)轉(zhuǎn)子的磁通位置品牌，從而使永磁同步電機(jī)的矢量控制比起異步電機(jī)的矢量控制有所簡(jiǎn)化適應能力。
