1.直流伺服電動機的驅動 直流伺服電動機實際上就相當于一臺小容量的他勵直流電動機,因此,普通直流電動機的驅動系統均可用來驅動直流伺服電動機。
通常由于直流伺服電動機的功率不是太大,所以近年來有許多專為直流伺服電動機設計的驅動模塊得到應用。適用于直流伺服電動機的驅動模塊的典型電路有PwM調制的開關式和直流線性功率放大器式兩大類。直流伺服電動機的驅動模塊將直流控制信號直接進行電壓和功率放大后驅動直流伺服電動機。使用了這種專用模塊后,直流伺服電動機靜動態(tài)特性、控制線性度、靈敏度和快速性等都有所提高。 圖6—15給出的是使用直流伺服電動機驅動模塊L292組成的電壓控制電動機速度的控制系統。
 L292是sGs公司專為直流伺服電動機設計的開關式直流伺服電動機驅動器,L292是15腳塑封的智能功率集成電路,其內部有個功率跨導放大器,組成PwM電流環(huán),向直流電動機提供雙向的電樞電流與6腳輸入的電壓成正比。 L:292的主要指標是: ·使用單電源(1 8~36V); ·驅動能力為2A、36V、l~30kHz PwM; ·兩個邏輯使能端; ·外接環(huán)路增益調節(jié); ·有過載保護和電源欠電壓保護: 除L292以外,像SIIllcON GENERAL公司的sG3731、Elantec公司的Ell2036、EL2037、MOTOROLA公司的Mc33030等都是很不錯的直流伺服電動機的驅動器。 2.交流伺服電動機的驅動 從上面討論過的兩相交流伺服電動機原理可知,交流伺服電動機定子上有兩個在空間上正交的繞組:一個是勵磁繞組,作為電動機磁場的建立;另一個是控制繞組,作為電動機運行控制,它們都是加交流電壓。雖然可以通過調節(jié)控制電壓信號的幅值、相位都可對交流伺服電動機加以控制,但在交流伺服電動機實際應用中,以調節(jié)控制電壓信號幅值的方法最為常用。 幅值控制是在勵磁電壓與控制電壓相位差(90°)不變的情況下,只改變控制電壓的幅值來實現對電動機進行的轉速控制。因而伺服電動機的驅動電路應具有以下三個功能: 1)對勵磁繞組施加同定頻率、固定相位的單相交流電。
2)實現勵磁電壓同控制電壓的分相 3)實現對控制電壓的幅度調節(jié)。 幅值控制驅動電路的結構框圖如圖6.16所示。圖中的90°分相電路可以采用簡單的阻容分相電路,電可采用移相控制電路,它的作用是實現勵磁電壓同控制電壓在相位上相差90°。對控制繞組實現電壓幅度調節(jié)實際上就是一個單相交流調壓器。
 像直流伺服電動機驅動模塊一樣,現在市場上也有許多專為交流伺服電動機設計的驅動電路模塊。如我國佳鐵高科公司生產的FAGOR數字化交流伺服系統;美國AMC公司的BEl5A、BE25A系列交流伺服驅動器;日本三菱電機公司的MR—2一Super、MR—J2一Jr系列伺服放大器模塊等。如將該驅動模塊與一些伺服系統的專用芯片結合起來使用,可以方便地構成位置控制模式、速度控制模式、力矩控制模式的伺服系統。由于這些模塊接線較復雜,限于本書的篇幅,我們在這里不再介紹了。 3。伺服系統應用舉例 伺服系統的應用非常廣泛,有位置伺服系統、速度伺服系統、增量運動伺服系統等。下面舉兩個伺服系統應用的例子,以加深對伺服系統基本原理的理解。 (1)伺服系統在稱重方面的應用測量物體的重量有多種方式,圖6—17所示稱重系統是利用伺服系統來實現的一個例子。
 圖中的電位器RP是一種特殊的電位器,通常稱旋轉反饋電位器,它的調節(jié)軸是同伺服電動機連在一起的,所以當伺服電動機旋轉時,電位器滑線端也同步運動。假設稱重之前(重量傳感器沒有重物作用)系統處于平衡狀態(tài),伺服電動機靜止,此時運算放大器的輸入電壓一定為零,所以運算放大器的輸出偏差電壓也為零。下面我們討論該系統的稱重過程。
當開始稱重時,重量傳感器電路輸出的電壓u。經濾波電路濾掉干擾信號后輸出到運算放大器的反向輸入端,為Uw’.由于伺服電動機處于靜止狀態(tài),所以電位器的輸出電壓u。仍然保持不變,這樣,運算放大器的輸入電壓u1就不再為零,運算放大器輸出的偏差電壓至伺服驅動模塊輸入端,伺服驅動模塊將此電壓進行放大后驅動伺服電動機旋轉。 電位器的滑線端隨電動機的旋轉同步運動,電位器的輸出電壓UR也隨之變化,當該電壓變至同稱重電壓u0相等時,運算放大器的輸入電壓uI重新為零。運算放大器輸出的偏差電壓亦為零,伺服電動機停止轉動,系統又處于一個新的平衡狀態(tài)。 此時測量電位器輸出電壓的增量△u。,若系統各元器件的輸人和輸出的關系均為線性關系的話,△uR同重物的重量一定成正比。換句話說,測出△∪R。的數值,也就間接的測出了被稱物體的重量。 (2)機器人手爪伺服系統機器人常用的手爪如圖6- 18a所示,它由伺服電動機驅動,以改變兩個手指間的夾角θο手爪的控制伺服系統如圖6一18b所示。根據對第一個問題分析的思路,請讀者自行分析該系統的工作原理。

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