伺服控制器

伺服控制器是用來控制伺服馬達的一種器件,一般是通過位置、速度和力矩三種方式對伺服馬達進行控制,實現高精度的傳動系統定位。 從結構上看,伺服控制器和變頻器器差不多,但對元器件的要求精度和可靠性更高。目前主流的伺服控制器均採用數位訊號處理器(DSP)作為控制核心,可以實現比較複雜的控制算法,實現數位化、網路化和智慧型化。功率器件普遍採用以智慧型功率模組(IPM)為核心設計的驅動電路,IPM內部集成了驅動電路,同時具有過電壓、過電流、過熱、欠壓等故障檢測保護電路,在主迴路中還加入軟啟動電路,以減小啟動過程對驅動器的衝擊。 功率驅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行整流,得到相應的直流電。經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動三相永磁式同步交流伺服電機。功率驅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)主要的拓撲電路是三相全橋不控整流電路。
伺服控制器也是伺服系統的核心,它的精度決定了伺服控制系統的整體精度。
通用變頻器和伺服控制器主要區別有以下幾點:
1、伺服控制器通過自動化接口可很方便地進行操作模組和現場匯流排模組的轉換,同時使用不同的現場匯流排模組實現不同的控制模式(RS232、RS485、光纖、InterBus、ProfiBus),而通用變頻器的控制方式比較單一。
2、伺服控制器直接連線鏇轉變壓器或編碼器,構成速度、位移控制閉環。而通用變頻器只能組成開環控制系統。
3伺服控制器的各項控制指標(如穩態精度和動態性能等)優於通用變頻器。

遙控直流伺服控制器,採用無線控制(RC)直流伺服馬達的方式,一般控制體積小、價格便宜、大量生產的伺服電機,用於無線電控制和小型機器人等。簡單的遙控直流伺服控制器可以直接連線Windows系統電腦,接口有串口、USB、迷你USB,甚至MIDI(琴鍵電路接口),伺服控制器產生脈寬調頻(PWM)信號,控制一個或多個伺服馬達。典型套用,如電動木偶、仿真機器人、小型無人飛機、遙控小汽車等。

串口伺服控制器串口伺服控制器
USB伺服控制器USB伺服控制器
迷你USB伺服控制器迷你USB伺服控制器
MIDI伺服控制器MIDI伺服控制器

遙控直流伺服電機控制器可以廣泛套用機器人、電子動畫、運動控制、自動化、零售展示等。

下圖美國西北大學機器魚伺服電機控制器18個遙控伺服電機、REX仿真機器人由遙控直流伺服電機控制器控制44個伺服器、德國一個木偶工作室用遙控直流伺服電機控制器操縱木偶表演和特技。

西北大學機器魚(ServoCenter控制18個伺服器)西北大學機器魚(ServoCenter控制18個伺服器)
豐富逼真面部表情、聲音口型吻合的仿真機器人REX豐富逼真面部表情、聲音口型吻合的仿真機器人REX
德國木偶工作室電動木偶和特技德國木偶工作室電動木偶和特技

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