隨著自動繞線機(jī)在線材行業(yè)的廣泛運用，廣大線材、數(shù)據(jù)線廠家的繞線效率得到了很大的提升，自動繞線在很大程度上也節(jié)省了企業(yè)的人工成本支出。當(dāng)然自動繞線機(jī)的效率提升除了人和機(jī)器軟件和硬件的配合之外，重要的就是自動繞線機(jī)的動力系統(tǒng)，伺服電機(jī)的配置。那么自動繞線機(jī)的伺服電機(jī)如何配置繞線效率高？下面請看深圳市聯(lián)欣科技有限公司工作人員的介紹！

　　1、自動繞線機(jī)伺服電機(jī)

　　伺服電機(jī)屬于控制自動繞線機(jī)電機(jī)的一種，分為直流和交流伺服電動機(jī)兩大類，其主要特點是，當(dāng)信號電壓為零時無自轉(zhuǎn)現(xiàn)象，轉(zhuǎn)速隨著轉(zhuǎn)矩的增加而勻速下降。

　　相對于直流伺服電機(jī)，交流伺服電機(jī)沒有電刷和換向器，因此工作可靠，維護(hù)和保養(yǎng)相對容易。慣量小助于提高系統(tǒng)快速性，適用于高速大力矩狀態(tài)，而且與同功率的直流伺服電機(jī)想比體積和質(zhì)量較小。此外交流伺服電機(jī)采用正弦波控制，轉(zhuǎn)動脈動較小。

　　交流伺服電動機(jī)定子的構(gòu)造基本上與電容分相式單相異步電動機(jī)相似.其定子上裝有兩個位置互差90°的繞組，一個是勵磁繞組，它始終接在交流電壓上;另一個是控制繞組，連接控制信號電壓。

　　交流伺服電動機(jī)在沒有控制電壓時，定子內(nèi)只有勵磁繞組產(chǎn)生的脈動磁場，轉(zhuǎn)子靜止不動。當(dāng)有控制電壓時，定子內(nèi)便產(chǎn)生一個旋轉(zhuǎn)磁場，轉(zhuǎn)子沿旋轉(zhuǎn)磁場的方向旋轉(zhuǎn)，在負(fù)載恒定的情況下，電動機(jī)的轉(zhuǎn)速隨控制電壓的大小而變化，當(dāng)控制電壓的相位相反時，伺服電動機(jī)將反轉(zhuǎn)。

　　在自動繞線機(jī)控制系統(tǒng)中，用作執(zhí)行元件，把所收到的電信號轉(zhuǎn)換成電動機(jī)軸上的角位移或角速度輸出。交流伺服電機(jī)的控制精度，取決于編碼器的精度(線數(shù))，一般工業(yè)用伺服電機(jī)的編碼器大概為(131072)的分辨率。

　　2、自動繞線機(jī)伺服驅(qū)動器

　　自動繞線機(jī)伺服驅(qū)動器是用來控制伺服電機(jī)的一種控制器，其作用類似于變頻器作用于普通交流電機(jī)，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，實現(xiàn)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�相全橋不控整流電路�?/p>

　　伺服驅(qū)動器一般可以采用位置、速度和扭矩三種控制方式，根據(jù)系統(tǒng)所采用的控制器不同來擇相應(yīng)的控制方式。

　　對于扭矩控制方式，扭矩指令的輸入范圍為 0-±10V,表示力矩從 0 到額定轉(zhuǎn)矩之間的變化，依據(jù)控制電壓的大小，達(dá)到控制電機(jī)輸出力矩的目的。

　　對于速度控制方式，同樣轉(zhuǎn)速指令的輸入范圍為 0-±10V，表示速度從 0 到額定轉(zhuǎn)速的變化，依據(jù)控制電壓的大小，達(dá)到控制電機(jī)輸出速度的目的大小。

　　對于位置控制方式，位置指令包括 CCW/CW 脈沖，A/B 相，脈沖+方向三種輸入方式，依據(jù)輸入脈沖的數(shù)量，達(dá)到控制電機(jī)位置的目的。

　　自動繞線機(jī)伺服控制總的功能框圖如圖 3.5 所示。

　　自動繞線機(jī)伺服控制過程，主要包括了三個環(huán)，分別是位置環(huán)，速度環(huán)和電流環(huán)，位置給定首先由位置環(huán)轉(zhuǎn)換成速度環(huán)的速度給定，速度環(huán)根據(jù)前級輸入的速度給定，輸出電流給定，電流環(huán)接收速度環(huán)的輸出，最終調(diào)節(jié)系統(tǒng)的 PWM 輸出實現(xiàn)對電機(jī)旋轉(zhuǎn)量和速度的驅(qū)動。同時編碼器實時采集電機(jī)的旋轉(zhuǎn)量，并反饋與位置給定進(jìn)行比較形成閉環(huán)控制。

　　電流環(huán)的輸入是速度環(huán) PID調(diào)節(jié)后的電流給定，然后電流環(huán)的這個給定和“電流環(huán)的反饋”值進(jìn)行比較后的差值在電流環(huán)內(nèi)做 PID 調(diào)節(jié)輸出給電機(jī)，“電流環(huán)的輸出”就是電機(jī)的每相的相電流，“電流環(huán)的反饋”不是編碼器的反饋而是在驅(qū)動器內(nèi)部安裝在每相的霍爾元件(磁場感應(yīng)變?yōu)殡娏麟妷盒盘?反饋給電流環(huán)的。

　　速度環(huán)用來檢測電機(jī)的旋轉(zhuǎn)速度是否依照指令旋轉(zhuǎn)，相對于控制裝置所提供之指令，速度環(huán)控制電機(jī)的旋轉(zhuǎn)速度。如圖 3.6 給出了驅(qū)動器中速度環(huán)的控制結(jié)構(gòu)框圖。位置環(huán)接收位置環(huán)輸出的速度給定，通過速度指令增益對模擬速度信號進(jìn)行放大，同時進(jìn)行加減速識別，形成速度控制量，經(jīng)過 PI(比例積分)控制器輸出電機(jī)的控制轉(zhuǎn)矩，并通過轉(zhuǎn)矩限幅單元對輸出的轉(zhuǎn)矩控制量進(jìn)行限幅控制，再經(jīng)過轉(zhuǎn)矩指令濾波器對最終的轉(zhuǎn)矩進(jìn)行濾波最為電流環(huán)的輸入給定輸出。與此同時編碼器實時采集電機(jī)的旋轉(zhuǎn)角度，測量得到的脈沖信號再經(jīng)過解碼測速電路對電機(jī)進(jìn)行測速，然后將其變送為反饋的速度信號與給定的速度控制量進(jìn)行比較，將兩者之間的差值進(jìn)行 PI 控制，最終實現(xiàn)速度閉環(huán)控制。

　　位置環(huán)是用來檢測由控制器所輸出位置控制指令之后，伺服電機(jī)是否移動至指令位置。相對于位置指令值，當(dāng)檢測值過大或過小時，控制伺服電機(jī)移動其誤差值的部分，達(dá)到定位之目的。具體控制結(jié)構(gòu)框圖如圖 3.7 所示，在主控制環(huán)中，位置指令通過電子齒輪和位置指令一次濾波，作為該環(huán)節(jié) P(比例控制器)的輸入給定，然后經(jīng)過 P 控制器將控制指令轉(zhuǎn)換為速度環(huán)的輸入給定輸出到速度環(huán)，再由速度環(huán)傳遞到電流環(huán)，最終由電流環(huán)輸出驅(qū)動電機(jī)旋轉(zhuǎn)，同時編碼器實時采集電機(jī)旋轉(zhuǎn)角度并反饋，與輸入給定值進(jìn)行比較形成偏差控制信號送入 P(比例)控制器進(jìn)行偏差控制，最終形成位置閉環(huán)控制系統(tǒng)。

　　平滑功能是對脈沖指令進(jìn)行加速度/減速度處理，在以下幾種情況下使用：

　�、偕衔粰C(jī)無加速度/減速度功能

　�、诿}沖指令頻率太低

　�、垭娮育X輪比太高(超過 10/1)

　　前饋功能縮短定位時間。前饋將使實際運動輪廓逼近指令運動輪廓。通常前饋增益設(shè)定在 80%以下，對于大多數(shù)機(jī)械，設(shè)定超過 80%將會引起振動，使用前饋濾波可以減小振動。

　　通過分配偏置(設(shè)定偏差脈沖)到速度指令輸出可以減小最終的定位時間。該功能將使實際運動輪廓逼近指令運動輪廓。

　　以上就是自動繞線機(jī)的伺服電機(jī)如何配置繞線效率高的一些介紹，相信廣大客戶對自動繞線機(jī)伺服電機(jī)的配置也有了一定的了解，自動繞線機(jī)伺服電機(jī)合理配置可以達(dá)到事半功倍的繞線效果，希望廣大客戶能夠引起重視。在此，深圳市聯(lián)欣科技祝廣大客戶生意興隆。