為什么Panasonic伺服電機(jī)低速時(shí)可以正常運(yùn)轉(zhuǎn)

    為什么Panasonic伺服電機(jī)低速時(shí)可以正常運(yùn)轉(zhuǎn)
    Panasonic伺服電機(jī)在空載情況下能夠正常啟動(dòng)的脈沖頻率，如果脈沖頻率于該值，電機(jī)不能正常啟動(dòng)，可能發(fā)生丟步或堵轉(zhuǎn)。在有負(fù)載的情況下，啟動(dòng)頻率應(yīng)更低。如果要使Panasonic伺服電機(jī)達(dá)到速轉(zhuǎn)動(dòng)，脈沖頻率應(yīng)該有加速過(guò)程，即啟動(dòng)頻率較低，然后按一定加速度升到所希望的頻（電機(jī)轉(zhuǎn)速?gòu)牡退偕剿伲Ｎ覀兘ㄗh空載啟動(dòng)頻率選定為電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)一圈所需脈沖數(shù)的２倍。
    主要有伺服控制單元、功率驅(qū)動(dòng)單元、通訊接口單元、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)組成如圖所示。其中伺服控制單元包括位置控制器、速度控制器、轉(zhuǎn)矩和電流控制器等等。
    2.2 系統(tǒng)組成
    交流永磁同步伺服驅(qū)動(dòng)器多采用數(shù)字信號(hào)處理器（DSP）作為控制核心，其是可以實(shí)現(xiàn)比較復(fù)雜的控制算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)電流、過(guò)熱等故障檢測(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。
    Panasonic伺服電機(jī)包括兩個(gè)單元，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。
    Panasonic伺服電機(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。控制板通過(guò)相應(yīng)的算法輸出PWM信號(hào)，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，以達(dá)到控制三相永磁式同步交流伺服電機(jī)的目的。
    Panasonic伺服電機(jī)是交流伺服系統(tǒng)的核心,實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)位置控制、速度控制、轉(zhuǎn)矩和電流控制器。調(diào)節(jié)器所采用的數(shù)字信號(hào)處理器(DSP)除需具有快速的數(shù)據(jù)處理能力外，還要集成了豐富的用于電機(jī)控制的集成電路，如A/D轉(zhuǎn)換器、PWM發(fā)生器、定時(shí)計(jì)數(shù)器電路、異步通訊電路、CAN總線(xiàn)收發(fā)器以及速的可編程靜態(tài)RAM和大容量的程序存儲(chǔ)器等。
    Panasonic伺服電機(jī)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 。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，這樣，電機(jī)的轉(zhuǎn)矩便只和磁通、電流有關(guān)，與直流電機(jī)的控制方法相似，可以得到很的控制性能。對(duì)于永磁同步電機(jī)，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，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。
    Panasonic伺服電機(jī)控制交流永磁伺服電機(jī)( PMSM)伺服驅(qū)動(dòng)器在控制交流永磁伺服電機(jī)時(shí),可分別工作在電流(轉(zhuǎn)矩) 、速度、位置控制方式下。由于交流永磁伺服電機(jī)(PMSM) 采用的是*磁鐵勵(lì)磁,其磁場(chǎng)可以視為是恒定;同時(shí)交流永磁伺服電機(jī)的電機(jī)轉(zhuǎn)速就是同步轉(zhuǎn)速,即其轉(zhuǎn)差為零。這些條件使得交流伺服驅(qū)動(dòng)器在驅(qū)動(dòng)交流永磁伺服電機(jī)時(shí)的數(shù)學(xué)模型的復(fù)雜程度得以大大的降低。
    Panasonic伺服電機(jī)的兩相電流反饋( lu、lv) 和電機(jī)位置。將測(cè)得的相電流(lu 、lv ) 結(jié)合位置信息,經(jīng)坐標(biāo)變化(從a ,b ,c 坐標(biāo)系轉(zhuǎn)換到轉(zhuǎn)子d ,q 坐標(biāo)系) ,得到 ld,lq 分量,分別進(jìn)入各自得電流調(diào)節(jié)器。電流調(diào)節(jié)器的輸出經(jīng)過(guò)反向坐標(biāo)變化(從d ,q 坐標(biāo)系轉(zhuǎn)換到a ,b ,c 坐標(biāo)系) ,得到三相電壓指令。控制芯片通過(guò)這三相電壓指令,經(jīng)過(guò)反向、延時(shí)后,得到6 路PWM 波輸出到功率器件,控制電機(jī)運(yùn)行。系統(tǒng)在不同指令輸入方式下,指令和反饋通過(guò)相應(yīng)的控制調(diào)節(jié)器,得到下一的參考指令。在電流環(huán)中,d ,q 軸的轉(zhuǎn)矩電流分量( lq)是速度控制調(diào)節(jié)器的輸出或外部給定。而一般情況下,磁通分量為零( ld= 0) ，但是當(dāng)速度大于限定值時(shí),可以通過(guò)弱磁( ld< 0) ,得到更的速度值。