课题七交流伺服系统的构成、调整及使用

实验七 交流伺服系统的构成、调整及使用

实验七、交流伺服系统的构成、调整及使用

一、实验目的与要求:

1、熟悉交流伺服系统的构成以及伺服电机、驱动器、 数控系统的互联。 2、掌握交流伺服电机及驱动器的性能,特性。 3、了解交流伺服系统的动态特性及其参数调整。

二.实验仪器设备:

1、交流伺服电机(MSMA022A1A)一台; 2、伺服驱动器 (MSDA023A1A) 一台; 3、世纪星数控系统(HNC-21TF)一台; 4、X、Y工作台一套； 5、负载试验台一套； 6、双通道贮存示波器一台； 7、音频信号发生器。

三.基础知识

1、交流伺服电动机的分类

交流伺服电动机可依据电动机运行原理的不同，分为永磁同步电机、永磁无刷直流电机、感应（或称异步）电机和磁阻同步电机。这些电机具有相同的三相绕组的定子结构。

感应式交流伺服电机，其转子电流由滑差电势产生，并与磁场相互作用产生转矩，其主要优点是无刷，结构坚固、造价低、免维护，对环境要求低，其主磁通用激磁电流产生，很容易实现弱磁控制，高转速可以达到4~5倍的额定转速；缺点是需要激磁电流，内功率因数低，效率较低，转子散热困难，要求较大的伺服驱动器容量，电机的电磁关系复杂，要实现电机的磁通与转矩的控制比较困难，电机非线性参数的变化影响控制精度，必须进行参数在线辨识才能达到较好的控制效果。

永磁同步交流伺服电机，气隙磁场由稀土永磁体产生，转矩控制由调节电枢的电流实现，转矩的控制较感应电机简单，并且能达到较高的控制精度；转子无铜、铁损耗，效率高、内功率因数高，也具有无刷免维护的特点，体积和惯量小，快速

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性好；在控制上需要轴位置传感器，以便识别气隙磁场的位置；价格较感应电机贵。

无刷直流伺服电机，其结构与永磁同步伺服电机相同，借助较简单的位置传感器（如霍耳磁敏开关）的信号，控制电枢绕组的换向，控制最为简单；由于每个绕组的换向都需要一套功率开关电路，电枢绕组的数目通常只采用三相，相当于只有三个换向片的直流电机，因此运行时电机的脉动转矩大，造成速度的脉动，需要采用速度闭环才能运行于较低转速，该电机的气隙磁通为方波分布，可降低电机制造成本。有时，将无刷直流伺服系统与同步交流伺服混为一谈，外表上很难区分，实际上两者的控制性能是有较大差别的。

磁阻同步交流伺服电机，转子磁路具有不对称的磁阻特性，无永磁体或绕组，也不产生损耗；其气隙磁场由定子电流的激磁分量产生，定子电流的转矩分量则产生电磁转矩；内功率因数较低，要求较大的伺服驱动器容量，也具有无刷、免维护的特点；并克服了永磁同步电机弱磁控制效果差的缺点，可实现弱磁控制，速度控制范围可达到0.1rpm~10000rpm，也兼有永磁同步电机控制简单的优点，但需要轴位置传感器，价格较永磁同步电机便宜，但体积较大些。

目前市场上的交流伺服电机产品主要是永磁同步伺服电机及无刷直流伺服电机。

2、永磁同步伺服电机工作原理

交流伺服驱动因其无刷、响应快、过载能力强等优点，已全面替代了直流驱动。交流伺服电机则以永磁同步电机更具响应快、控制简单而被广泛地应用。永磁同步电机的定子有三相绕组，由三相电流产生定子合成旋转磁场Fs(参考“变频调速系统构成、调整及使用实验”理论回顾一节内容)，转子由稀土永磁材料产生转子磁场

FR,FS和FR相互作用产生电磁转矩T?FSFRsin?SR如图1所示,若保持

?SR?90?，T?FSFR.

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NS 图1 永磁同步电机结构原理

在电磁转矩作用下,转子以反时针方向转动,由驱动控制器读取转子位置传感器PS给出的转子移动量??R,控制定子绕组三相电流的相位,使其合成磁场的Fs沿转子旋转方向也移动相同的角度,??R???S,仍保持?SR不变。电磁转矩的大小,则由控制三相电流iA,iB,iC的幅值Im来实现,即T?Im, 当Im=0, T=0。当需要反方向旋转时,只要将三相电流改变符号(即180),使其合成磁场Fs也改变180,(即Fs’),从而产生顺时针的转矩。上述这种控制方式称为矢量控制,这时同步电机运行于自同步状态。 3、交流伺服系统的组成

交流伺服系统主要由下列几个部分构成，如图2所示。

（1）交流伺服电动机。可分为永磁交流同步伺服电机，永磁无刷直流伺服电机、感应伺服电机及磁阻式伺服电机；

（2）PWM功率逆变器。可分为功率晶体管逆变器、功率场效应管逆变器、IGBT逆变器（包括智能型IGBT逆变器模块）等。

（3）微处理器控制器及逻辑门阵列。可分为单片机、DSP数字信号处理器、

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??实验七 交流伺服系统的构成、调整及使用 DSP+CPU、多功能DSP（如TMS320F240）等；

（4）位置传感器（含速度）。可分为旋转变压器、磁性编码器、光电编码器等； （5）电源及能耗制动电路； （6）键盘及显示电路；

（7）接口电路。包括模拟电压、数字I/O及串口通讯电路 （8）故障检测，保护电路。 键盘、显示 RS232 交流 伺服 电机 电源、制动 I/o模拟输入 DSP 逻辑门阵列 IGBT 逆变器 故障检测、保护 位置传感器 图2 交流伺服系统组成 4、伺服驱动的控制技术

（1）矢量控制技术。交流伺服电机定子绕组，一般由三相绕组构成，当绕组通以三相对称电流时，会在气隙中产生旋转磁场，该旋转磁场可由等效的正交二相绕组，流过二相对应电流产生，也可由旋转的d、q二相绕组，流过对应的直流电流来产生。这种等效处理简称为电机坐标变换，即从静止的A、B、C坐标系变换到d、q的旋转坐标系。在旋转坐标系的情况下，永磁同步电机的电磁转矩可表达为：

Te?3Np?fiq?(Ld?Lq)idiq 2??4 无锡机电高等职业技术学校

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式中：?f为永磁磁链；NP电机极数；id、iq为d、q 绕组的电流； Ld、 Lq为d 、q 绕组电感。

对于表面安装式永磁转子Ld=Lq，则Te=?fiq，只要控制iq电流，就直接控制电机的电磁转矩，它比起分别控制A、B、C三相电流实现转矩控制要容易得多，如图3所示。

***（2）电流反馈跟踪技术。图3中的ia、ib、ic指令（或称给定）电流与反馈

的实际电流ia、ib、ic之差，经过调节器Gi（S）运算，得到给定电压Va*Vb*Vc*，

******使实际交流电流ia、ib、ic跟踪给定电流ia、ib、ic。由于ia、ib、ic为交流量，

因此称这种方法为AC法。另一种方法称为DC法，如图4 所示。静止坐标系中的ia、

* i* iqa Gi (s) + *2/3 - ib 座标Gi (s) + 变换 - i*i* d?0 c Gi (s) + ia ib - ic - - V*a V*b V*c 逆 变 器 PMSM θ ps

图3. 永磁同步伺服电机矢量控制

**、iqib、ic实际电流，经过坐标变换为旋转坐标系的id、iq直流电流，再与给定的id比较，经调节器Gi(s)运算，得到旋转坐标系的给定电压Vd、Vq，再经过坐标系变

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实验七 交流伺服系统的构成、调整及使用 换，成为静止坐标系的给定电压Va*、Vb*、Vc*。

图4 电流反馈跟踪控制（DC法）

⑶ 实时PWM技术。上述电流调节器输出的给定电压Va*、Vb*、Vc*。要依靠PWM技术转变为三相的PWM信号，分别驱动逆变器的三相六个桥臂，从而控制伺服电机三相定子电流，实现电机电流跟踪给定电流值。在实时反馈的PWM技术中，一般采用滞环法、次谐波法和空间矢量法。

次谐波法PWM技术。

依载波和采样的不同，可分为单边调制，双边对称调制。次谐波法对各相的给定电压信号Va*、Vb*、Vc*分别进行调制，共用一个载波信号。以双边不对称调制为例，离散采样点发生在三角载波的峰值时刻，从正峰值到负峰值的时间间隔为负半周，从负峰值到正峰值的时间间隔为正半周，合成一个PWM周期，给定电压V近似地由采样值Vk和Vk?1代替，这两个电压与三角载波的交点，表示PWM波改变状态的时刻，如图5所示。

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图5 双边不对称调制原理

(1?

vkTs),负半周 vm2 Tk? (1?vk?1Ts),正半周 vm2 空间矢量法PWM技术。 三相电压型逆变压器的输出状态可用8个开关电压矢量表示，其中v0、v7为零电压矢量，如图6所示。PWM调制的基本原理是用若干开关电压矢量逼近给定的电压矢量v*。例如，在I区间，v*位于v1和v2之间，如

图6（b）所示，其中vDC为直流母线电压。图6（C）表示调制的结果，即由相邻电压矢量v1、v2、零矢量v0、v7对时间的积分等于给定电压矢量v即：

vTs?v0t0?v1t1?v2t2?v7t7?v1t1?v2t2**对时间的积分，

t1?3vTs*vdc1 t0?t7??Ts?t1?t2?

2???Tssinr sin??r? t2?vdc?3?3v*7 无锡机电高等职业技术学校

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图6 空间矢量PWM调制

图7表示永磁同步电机控制原理框图.交流伺服系统是一个多环控制系统,需要实现位置、速度、电流三种负反馈控制.设置了三个调节器,分别调节位置、速度和电流,三者之间实行串级联接,把位置调节器的输出当作速度调节器的输入, 再把速度调节器的输出作为电流调节器的输入,而把电流调节器的输出经过坐标变换后,给出同步电机三相电压的瞬时给定值,通过PWM逆变器,实现对同步电机三相绕组的控制.实测的三相电流(iA,iB,iC)瞬时值,也要通过坐标反变换,成为实现电流的反馈控制.上述控制框图,在结构电流为最内环,位置为最外环,形成了位置、速度、电流的三闭环控制系统。

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实验七 交流伺服系统的构成、调整及使用 直流电源U*A*+-位置调节器*速度调节器I+*mU电流调节器*mU坐标变换*PWMiA Bi逆变器*BiPMSMC坐标变换ddt 5、 MINAS A系列伺服驱动器控制信号接线图 图8 为位置控制CN1/F接线图，图9为速度控制 CN1/F接线图。 四.实验步骤： 1、主回路接线原理图 按图10连接（或检查）r、t及L1、L2、L3电源接线；连接（或检查）伺服驱动器U、V、W与伺服电机A、B、C之间接线；连接（或检查）伺服电机位置传感器与伺服驱动器的连接电缆（见图11）；连接（或检查）伺服ON控制线及开关。 2、电机空载下试运转

松开伺服电机与负载的联轴器，接通伺服驱动器的电源，按参考文献[28]“Panasonic交流伺服电机驱动器MINAS-A系列使用说明书” PAGE-51的步骤,先设置用户参数为出厂设定,用JOG模式试运转。接通驱动器电源，初始显示r—0,按MODE键及“∧”,“∨”键, 显示AF_JOG, 按SET键, 按住“∧”键直到出现“ready”。按住“<“键直到出现“Srv_on”。按“∧”键，电机反时针方向旋转。按“∨”键，电机顺时针方向旋转。其速率由PA57参数来确定。

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--+ImUCiiiA BCPS图7 永磁同步电机控制原理框图 图2 永磁同步电机控制原理图实验七 交流伺服系统的构成、调整及使用 7COM+14.7KINH23CLPULS14PULS25GAINSIGN16SIGN213GND21C-MODEOA+22A-CLROA-A相脉冲输入指令脉冲输入禁止计数清零伺服-ONP运行/第2增益选择333029SRV-ON指令脉冲输入27指令脉冲分配选择28DIV26ZEROSPD控制方式选择报警清除CCW驱动禁止CW驱动禁止32319分频器CCWL48OB+49OB-23OZ+B相脉冲输入8CWL伺服准备好35S-RDY+34S-RDY-OZ-24C相脉冲输入464725伺服报警37ALM+36ALM-GND19Z相脉冲开集电极输出位置到位39COIN+38COIN-CZVDC12~24V机械制动释放11BRKOFF+20KSPR/TRQR14GND10K1516CCWTL/TRQR10KGND17CCW转矩限制输入(0--+10伏)10BRKOFF-转矩限制中PR09选择40TLC零速检出PR0A选择12ZSP4110KCWTL10K18CW转矩限制输入(-10--0伏)4342COM-1K1KSPM速度监视输出转矩监视输出FGIMCNI/F 图8 CN1/F位置控制接线图 无锡机电高等职业技术学校 3 CN1/F10 图位置控制接线图

实验七 交流伺服系统的构成、调整及使用 7COM+14.7KINH内部速度指令选择1内部速度指令选择2伺服-ONP运行/第2增益选择3330CL29SRV-ON22027GAINPULS134PULS25SIGN16220SIGN213GND21OA+2228DIV零速相位(pr06)控制方式选择报警清除CCW驱动禁止CW驱动禁止2632ZEROSPDC-MODE31A-CLRA相脉冲输入OA-9分频器CCWL48OB+49OB-23OZ+B相脉冲输入8CWL伺服准备好35S-RDY+34S-RDY-OZ-24C相脉冲输入464725伺服报警37ALM+36ALM-GND19Z相脉冲开集电极输出速度到达39COIN+38COIN-CZVDC12~24V机械制动释放11BRKOFF+20KSPR/TRQR14GND10K1516CCWTL/TRQR10KGND1710BRKOFF-转矩限制中PR09选择40TLC速度指令(0--+10伏)零速检出PR0A选择12ZSP4110KCWTL10K18CW转矩限制输入(0--10伏)4342COM-1K1KSPM速度监视输出转矩监视输出FGIMCNI/F 图9 CN1/F速度控制接线图 无锡机电高等职业技术学校 4 CN1/F11 图速度控制接线图实验七 交流伺服系统的构成、调整及使用

ALMOFFMCMCNFBMCLL1L2L3rtpB1B2NDC/DC噪声滤波器PN三相单相P红1(A)UVW白（黄）黑绿2(B)3(C)4(D)电机ALM37ALM+3641ALM-COM-VDC12~24VCN1/F 图10 主回路接线图

再按照控制前面板操作方法，将控制方式设置为速度控制方式（ PA02=1）,给定方式设置为内部给定（PA05=1），速度给定值设置为100转/分（PA53=100）,然后将参数保存到EEPROM中，（按MODE键，直至显示EEPROM写入模式，按SET键，按住“∧”键直到出现“FiniSh”，再断开电源约30秒后，再接通电源，使写入的内容生效。在确认没有报警或异常情况后，接通伺服使能（伺服ON）闭合，这时伺服电机应在给定转速下运转。在当前监视器模式下，显示伺服电机的实际转速。

将控制面板转换至参数设置模式，修改转速给定值（PA53）,再按 SET键生效后，伺服电机应变为新给定转速下运转。记录给定转速及实际转速，计算转速误差，填入表1。

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表1

给定转速rpm 实际转速rpm 误差计算 %

3、测试交流伺服电机的转速动态响应特性

将伺服驱动器的速度监视输出SP及G（在控制前面板显示器下方）连接至数字存贮示波器通道1，接通伺服驱动器电源，将给定转速设置为0转/分（PA53=0）, 再接通伺服ON,这时伺服电机不转动（或处于低速漂移状态），接着再修改给定转速，设置为1000转/分（PA53=1000）,按SET键使设置生效，这时伺服电机应从静止状态加速至给定转速，由数字存贮示波器捕获这个加速过程，并显示、存贮下来；再将给定转速设置为0转/分（PA53=0）,按SET键使设置生效，这时伺服电机应从运转状态制动至静止状态，同样由数字存贮示波器记录这个制动过程。读取主要数据填入表2。（上升时间∶以0.1至0.9稳态值；超调量=最大峰值-稳态值；稳定时间∶从时刻0开始至幅值进入0.95—1.05稳态值范围内的时间）。

表2

序号 速度环增益 速度环积分时间常数 上升时间 超调量 稳定时间 1 2 3 4 修改速度环增益（PA11）、速度环积分时间常数（PA12）, 以及改变转子上的转动惯量，重复上述起动、制动过程，观察速度响应特性的变化，取定某一转动惯量（如10倍转子惯量），通过改变PA11及PA12，使响应特性的超调小、响应快。 （MINAS交流伺服电机驱动器常规自动增益调节，实时自动增益调节。参照参考文献[28]，现设定参数PA21=2、PA22=6）。

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橙黄绿兰红粉红紫淡兰白黑ZZ56(E)(F)(C)(D)(A)(B)(R)(P)(H)(G)11Z12Z39B4107B1BA2BA8181742A12ARXRX+5V编码器电源RXRX1113+5V14+5V00031 5V0黄FG15(J)20FG电机电机侧连接电缆驱动器侧 图6 增量式编码器接线图 图11 增量式编码器接线图记录并比较增益调整前后，速度响应特性的差别，列出最佳的速度环增益及速度环积分时间常数。记录数据填入表3。

表3

项目 速度环增益 速度环积分时间常数 常规自动增益调节 实时自动增益调节 14 无锡机电高等职业技术学校

实验七 交流伺服系统的构成、调整及使用 ４、测试交流伺服电机的频带宽度

接通伺服驱动器电源，将给定方式设置为外部给定(PA05=0),将速度指令输入增益设置为300rpm/v(PA50=300); 然后将参数保存至EEPROM 中，断开驱动器电源。

将正弦波频率发生器的输出电压幅值调至0.1V,频率范围为0-500HZ,预先调至1HZ输出。正弦波发生器的输出电压连接至伺服驱动器的速度指令输入端口（CN1-14）, 接地端连接至（CN1-15）,同时也将该输出电压接至示波器通道1；将伺服驱动器的速度监视输出端SP及G（在控制前面板显示器下方）,连接至示波器的通道2。

接通伺服驱动器电源,确认没有报警或异常情况后,接通伺服ON,这时伺服应以1HZ的频率正反转,可从示波器观察给定的指定速度和伺服电机的实际速度,两者在相位上接近同相,转速的幅值因计算系数不等而不同;逐渐升高正弦波发生器的输出频率,并保持其幅值为0.1伏,记录电机转速的幅值及其与给定转速信号的相位差,直至相位差达到?/2;记录此时的频率,作为速度环的频带宽度。将相关数据记入表4中。

表4

输入信号频率 Hz 输出信号幅值 V 相位移 ５、测试交流伺服电机的稳速误差

接通伺服驱动器电源,将给定方式设置为内部给定(PA05=1),给定转速设置为3000转/分(额定转速),即PA53=3000,然后保存参数到EEPROM中,断开伺服驱动器电源.

将伺服电机与负载联轴器连接起来,接通伺服驱动器电源后,再接通伺服ON,打开监视器模式,选择转矩项(dp_Lrp),按SET键,显示伺服电机输出转矩百分数,逐渐增加电机的负载转矩至(L=100.0)额定转矩,再转换至显示速度项,读取伺服电机的

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实际转速.调整主电源的输入电压至110%(即220伏),保持负载转矩不变,记录伺服电机的实际转速;再将主电源输入电压调至85%(即170伏),保持负载转矩不变,记录伺服电机的实际转速。

计算电压变化时伺服电机的稳速误差:?n?[(实际转速-额定转速)/额定转速]?100%。将相关数据填入表5。

表5

项目 伺服电机实际转速 rpm 稳速误差 % 110% 额定电压 220 V 85% 额定电压 170 V ６、测试位置闭环下伺服电机的稳态刚度

接通伺服驱动器电源,将控制方式设置为位置控制方式(PA02=0),然后保存参数到 EEPROM,断开伺服驱动器电源。

伺服电机输出轴与负载联轴器相连接,接通伺服驱动器电源后,再接通伺服ON,这时伺服电机停止不动,处于定位状态。

将转矩监视器信号输出IM及G(控制前面板显示器下方)接至示波器或万用表电压档,打开监视器模式,选择位置偏差项(dp_Eps),按SET键,显示出位置偏差值(以脉冲数表示).用手在联轴器上施加扭矩,使转矩达到额定转矩（即IM输出到3伏）,记录该时刻的位置偏差值?ps1;断开伺服ON和伺服驱动器电源,将伺服电机输出轴转动约120,再接通伺服驱动器电源和伺服ON,对转子轴施加额定转矩,记录其位置偏差值?ps2;再断开伺服ON及伺服驱动器电源,转子轴再经过约120,重复上述步骤,记录下位偏差值?ps3.静态刚度按下式计算

静态刚度=额定转矩(Nm)/最大位置偏差值(弧度)。将相关数据填入表6。

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表6

项目 位置偏差 （脉冲数） 静态刚度

７、位置控制方式的运行测试

将伺服驱动器与世纪星HNC-21数控系统连接起来，接线如图12所示。按表7对世纪星 HNC-21的轴参数和表8硬件参数进行设置。修改伺服驱动器的参数设置， 伺服驱动型号 伺服驱动器部件号 位置环开环增益 位置环前馈系数 速度环比例系数 速度环积分时间常数 最大力矩值 额定力矩值 最大跟踪误差 电机每转脉冲数 伺服内部参数[0]~[6]

表8 硬件配置参数 参数名 部件0

表9 位置环增益1

进给速度/min 位置误差 mm

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位置1 位置2 位置3 表7 坐标轴参数

45 0 0 0 0 0 0 0 0~60000 2500 0 型号 标识 地址 5301 45 0 配置[0] 00100000（二进制） 配置[1] 0 实验七 交流伺服系统的构成、调整及使用

表10 位置环增益2

进给速度m/min 位置误差 mm

L1CP+14715DIR-819A+A-B+B-Z+Z-GNDCP-DIR+PUL+PUL-SIGN+SIGN-OA+OA-OB+OB-OZ+OZ-GND34r 562122484923241325+24VDC24V24VG78CWLUVWPEtL2L3伺服电源伺服强电 AC 3P380/200世纪星HNC-21伺服变压器伺服驱动器Panasonic松下MSDA023D1AXS30-XS3321031113COM+电机电源9CCWL使能继电器29SRV-ON34SRV-RDY-35SRV-RDY+XS10、XS11编码器反馈CN SIG伺服电机Panasonic 松下 MSMA102D1C输入开关量36ALM-37ALM+41COM-7 HNC-21 图12 HNC-21采用脉冲接口与伺服驱动器的连接图 图采用脉冲接口与伺服驱动器的连接图 PA02=0为位置控制方式。再由世纪星发送控制轴的运转指令，把伺服驱动器置于监视器模式，分别读取电机转速（dp_spd）及位置偏差（dp_Eps）。逐渐改变指令速度，记录电机转速和位置偏差。提高伺服驱动器的位置环增益（PA10 参数 ），观察速度

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和位置偏差的变化；增益设定愈高，定位时间愈快，但增益太高，将会发生位置超调。将相关数据填入表9和表10。 ８、故障排除

如在运行当中出现故障，请参照附录：交流伺服驱动系统主要报警及故障诊断，并加以排除。

五.实验总结与思考题:

1、描述永磁同步交流伺服系统控制原理； 2、说明永磁同步交流伺服系统控制框图； 3、区分永磁同步交流伺服系统的强、弱电连接；

4、说明MINAS A系列交流伺服电机驱动器投入运转的操作步骤; 5、说明如何调整速度环参数优化系统响应； 6、说明如何调整位置环参数优化系统响应；

7、如出现故障，请分析故障现象及采用何种措施排除故障。

六．实验报告∶

1、绘制永磁同步交流伺服系统电气连接图； 2、根据实验数据,计算伺服系统的稳态精度;

3、根据速度控制方式下的最低转速和额定转速计算伺服系统调速比;

4、根据速度阶跃超调小,稳定时间短的原则,从实验数据中选择一组速度环增益和速度环积分时间常数;

5、制永磁同步交流伺服系统工作于位置控制方式下,伺服电机转速与位置滞后量的关系曲线。

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附录： 交流伺服驱动系统主要报警及故障诊断

报警号 12 内容 过电压 主要原因 输入交流电压过高; 部再生放电电路故障； 驱动器内部电路故障。 输入交流电压过低； 电源容量太小； 伺服ON信号提前有效。 电机接线短路； 电机接线对地短路； 驱动器的IGBT损坏； 电机与驱动器不匹配 。 驱动功率元件过热； 温度传感器电路故障。 超额定负载时间过长； 电机振动或抖动； 电机接线错误； 电机轴被堵转。 放电电阻开路或阻值太大； 负载惯量太大； 电机转速太高； 减速时间太短。 无A和 B相脉冲； 引线电缆短路； 噪声干扰； 接地、屏蔽不良。 指令脉冲频率太高； 转矩限制太低； 位置增益太小； 限位开关动作； 限位开关电路开路。 13 欠电压 14 过电流 15 过热 16 过载 18 制动过压 20 21 22 23 编码器出错 24 38 位置偏差过大 限位保护

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序号 故障现象 主要原因 控制模式选择不当； 信号源选择不当； 转矩限制禁止设定不当； 转矩限制被设置成0； 零速箱位被接通； 限位开关开路,驱动禁止； 没有伺服ON信号； 指令脉冲禁止有效； 轴承锁死。 1 电机不转 2 3 4 5 6 增益时间常数选择不当； 速度或位置指令不稳定； 旋转不均匀 伺服ON\\转矩限制\\指令脉冲禁止信号有抖动； 速度指令包含噪声； 信号线接触不良。 指令脉冲波形不好,变形或太窄； 指令脉冲上有噪声干扰； 定位精度不好 位置环增益太小； 指令脉冲频率过高； 伺服 ON \\转矩限制\\指令脉冲禁止信号有抖动。 Z 相脉冲丢失； 回归速度太高； 初始位置变动 原点接近开关输出抖动； 编码器信号有噪声。 速度指令包含噪声； 电机异常响声增益太高； \\振动 机械共振； 电机的机械故障。 增益不当； 驱动器与电机配合不当； 电机过热 电机轴承故障； 驱动器故障。

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实验七 交流伺服系统的构成、调整及使用

序号 故障现象 主要原因 控制模式选择不当； 信号源选择不当； 转矩限制禁止设定不当； 转矩限制被设置成0； 零速箱位被接通； 限位开关开路,驱动禁止； 没有伺服ON信号； 指令脉冲禁止有效； 轴承锁死。 1 电机不转 2 3 4 5 6 增益时间常数选择不当； 速度或位置指令不稳定； 旋转不均匀 伺服ON\\转矩限制\\指令脉冲禁止信号有抖动； 速度指令包含噪声； 信号线接触不良。 指令脉冲波形不好,变形或太窄； 指令脉冲上有噪声干扰； 定位精度不好 位置环增益太小； 指令脉冲频率过高； 伺服 ON \\转矩限制\\指令脉冲禁止信号有抖动。 Z 相脉冲丢失； 回归速度太高； 初始位置变动 原点接近开关输出抖动； 编码器信号有噪声。 速度指令包含噪声； 电机异常响声增益太高； \\振动 机械共振； 电机的机械故障。 增益不当； 驱动器与电机配合不当； 电机过热 电机轴承故障； 驱动器故障。

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