山西總線型伺服控制器應用常用解決方案 北京華瑞高和科技

伺服控制器基本介紹

伺服驅動器（servo drives）又稱為“伺服控制器”、“伺服放大器”，是用來控制伺服電機的一種控制器，其作用類似于變頻器作用于普通交流馬達，屬于伺服系統的一部分，主要應用于高精度的定位系統。一般是通過位置、速度和力矩三種方式對伺服電機進行控制，實現高精度的傳動系統定位，目前是傳動技術的產品。當前交流伺服驅動器設計中普遍采用基于矢量控制的電流、速度、位置3閉環控制算法。特別是速度控制性能的發揮起到關鍵作用伺服驅動器是現代運動控制的重要組成部分，被廣泛應用于工業機器人及數控加工中心等自動化設備中。

在伺服驅動器速度閉環中，電機轉子實時速度測量精度對于改善速度環的轉速控制動靜態特性至關重要。

伺服控制器的原理

1、工作原理這兩種電機在原理上有很大的不同，步進電機是將電脈沖信號轉變為角位移或線位移的開環控制元步進電機件，查看步進電機的工作原理。而伺服主要靠脈沖來定位，伺服電機本身具備發出脈沖的功能，所以伺服電機每旋轉一個角度，都會發出對應數量的脈沖，這樣，和伺服電機接受的脈沖形成了呼應，或者叫閉環，這樣系統就會清楚發了多少脈沖和收了多少脈沖回來，從而能夠的控制電機的轉動，實現的定位。

2、控制精度步進電機的精度一般是通過步距角的控制來實現的，步距角有多種不同的細分檔位，可以實現控制。而伺服電機的控制精度是由電機軸后端的旋轉編碼器保證的，一般伺服電機的控制精度要高于步進電機。

伺服控制器的結構

1、轉速與過載能力步進電機在低速運轉的時候容易出現低頻振動，所以當步進電機在低速工作時候，通常還需采用阻尼技術來克服低頻振動現象，比如在電機上加阻尼器或驅動器上采用細分技術等，而伺服電機則沒有這種現象的發生，其閉環控制的特性決定了其在高速運轉時保持的性能。兩者的矩頻特性不同，一般伺服電機的額定轉速要大于步進電機。步進電機的輸出力矩會隨著轉速的升高而下降，而伺服電機則是恒力矩輸出的，所以步進電機一般沒有過載能力，而交流伺服電機的過載能力卻較強。

2、運行性能步進電機一般是開環控制，在啟動頻率過高或者負載過大的情況下會出現失步或堵轉現象，所以使用時需要處理好速度問題或者增加編碼器閉環控制，查看什么是閉環步進電機。而伺服電機采用的是閉環控制，更容易控制，不存在失步現象。

3、成本步進電機在上是有優勢的，要實現相同功能的情況下伺服電機的價格要大于同功率的步進電機，伺服電機的高響應、高速性及高精度的優點決定了產品的價格高昂，這是無可避免的。綜上所述，步進電機和伺服電機無論是從工作原理、控制精度、過載能力、運行性能及成本方面來說都存在有較大的差異之處。但是兩者各有優勢，用戶如果想要從中做出選擇就需要結合自身的實際需求和應用場景。

伺服控制器的功能

新型TMCM-1321伺服控制器/驅動器模塊用于支持機器人和自動化設備中的兩相雙極步進電機工作，優化速度控制和各軸的同步，在提升產量的同時將功耗降低75%。模塊具有板載磁編碼器和用于光編碼器的數字輸入，以簡化伺服控制，實現反饋和診斷功能；與類似的步進電機方案相比尺寸減小3倍。

降低功耗：與類似的步進電機方案相比，Trinamic閉環控制技術具有業內佳的節能優勢。

提高生產力：通過實施與應用要求相匹配的斜坡函數曲線改善有效傳輸時間。

小尺寸方案：TMCM-1321模塊與磁編碼器和數字ABN輸入配合，提供小尺寸的單軸伺服控制器/驅動器方案，占用面積只有784 mm2。