伺服技術(shù)是跟蹤與定位控制技術(shù),作為機電一體化技術(shù)的重要組成部分,它廣泛地應用于數控機床、工業(yè)機器人等自動(dòng)化裝備中。隨著(zhù)現代工業(yè)生產(chǎn)規模的不斷擴大,各個(gè)行業(yè)對數字伺服系統的需求日益增大,并對其性能提出了更高的要求。因此研究、制造高性能、高可靠性的伺服驅動(dòng)系統是工業(yè)先進(jìn)國家競相努力的目標,有著(zhù)十分重要的現實(shí)意義。
而數字伺服系統一般是由三個(gè)閉環(huán)來(lái)完成。
可以看出,數字伺服系統包括:第一層絕對位置檢測環(huán)、第二層速度檢測環(huán)、第三層電流檢測環(huán)等組成。其中位置環(huán)、速度環(huán)都是外環(huán),而電流檢測環(huán)則是系統內的內環(huán),它是由核心硬件以及關(guān)鍵解算軟件構成。全數字伺服系統是數控數控機床的核心傳動(dòng)部分,也是技術(shù)難度最大的部分,其最主要的特點(diǎn)就是高速度、高精度及豐富的多功能。而其電流檢測環(huán)是該數字伺服驅動(dòng)器的核心控制環(huán),該電流檢測環(huán)是保證數字伺服系統高速度高精度以及力矩平穩性最關(guān)鍵的設計,它與一個(gè)系統性能是否優(yōu)秀息息相關(guān)。為此本文將對模塊型電流傳感器在數字伺服驅動(dòng)器電流檢測環(huán)設計中的應用作為重點(diǎn)分析,并以對交流數字伺服系統驅動(dòng)器的主要構建作說(shuō)明。
為便于下述分析應先對永磁同步電機的矢量控制系統控制過(guò)程
圖1 永磁同步電機伺服系統原理
那么該類(lèi)數字伺服系統驅動(dòng)器的核心控制環(huán)—數字伺服電流檢測環(huán)基本架構是什么呢?
由圖1所示的第三層電流檢測環(huán)(簡(jiǎn)稱(chēng)電流環(huán))所知,電流環(huán)由電流調節器和逆變器組成(圖2虛線(xiàn)框為電流調節器和逆變器與永磁同步電機組成示意圖),其作用是使電機繞組電流能實(shí)時(shí)與準確地跟蹤電流參考信號。
圖2 數字伺服系統驅動(dòng)器的電流檢測環(huán)