為什么Panasonic伺服電機低速時可以正常運轉(zhuǎn)
Panasonic伺服電機在空載情況下能夠正常啟動的脈沖頻率，如果脈沖頻率于該值，電機不能正常啟動，可能發(fā)生丟步或堵轉(zhuǎn)。在有負載的情況下，啟動頻率應更低。如果要使Panasonic伺服電機達到速轉(zhuǎn)動，脈沖頻率應該有加速過程，即啟動頻率較低，然后按一定加速度升到所希望的頻（電機轉(zhuǎn)速從低速升到速）。我們建議空載啟動頻率選定為電機運轉(zhuǎn)一圈所需脈沖數(shù)的２倍。
主要有伺服控制單元、功率驅(qū)動單元、通訊接口單元、伺服電動機及相應的反饋檢測器件組成，其結(jié)構(gòu)組成如圖所示。其中伺服控制單元包括位置控制器、速度控制器、轉(zhuǎn)矩和電流控制器等等。
2.2 系統(tǒng)組成
交流永磁同步伺服驅(qū)動器多采用數(shù)字信號處理器（DSP）作為控制核心，其是可以實現(xiàn)比較復雜的控制算率器件普遍采用以智能功率模塊（IPM）為核心設(shè)計的驅(qū)動電路,IPM內(nèi)部集成了驅(qū)動電路,同時具有過電流、過熱等故障檢測保護電路,在主回路中還加入軟啟動電路,以減小啟動過程對驅(qū)動器的沖擊。
Panasonic伺服電機包括兩個單元，一是功率驅(qū)動單元IPM用于電機的驅(qū)動，二是開關(guān)電源單元為整個系統(tǒng)提供數(shù)字和模擬電源。
Panasonic伺服電機的控制核心也是伺服驅(qū)動器技術(shù)核心控制算法的運行載體。控制板通過相應的算法輸出PWM信號，作為驅(qū)動電路的驅(qū)動信號，來改逆變器的輸出功率，以達到控制三相永磁式同步交流伺服電機的目的。
Panasonic伺服電機是交流伺服系統(tǒng)的核心,實現(xiàn)系統(tǒng)位置控制、速度控制、轉(zhuǎn)矩和電流控制器。調(diào)節(jié)器所采用的數(shù)字信號處理器(DSP)除需具有快速的數(shù)據(jù)處理能力外，還要集成了豐富的用于電機控制的集成電路，如A/D轉(zhuǎn)換器、PWM發(fā)生器、定時計數(shù)器電路、異步通訊電路、CAN總線收發(fā)器以及速的可編程靜態(tài)RAM和大容量的程序存儲器等。
Panasonic伺服電機通過采用磁場定向的控制原理( FOC) 和坐標變換,實現(xiàn)矢量控制(VC) ,同時結(jié)合正弦波脈寬調(diào)制(SPWM)控制模式對電機進行控制 。永磁同步電動機的矢量控制一般通過檢測或估計電機轉(zhuǎn)子磁通的位置及幅值來控制定子電流或電壓，這樣，電機的轉(zhuǎn)矩便只和磁通、電流有關(guān)，與直流電機的控制方法相似，可以得到很的控制性能。對于永磁同步電機，轉(zhuǎn)子磁通位置與轉(zhuǎn)子機械位置相同，這樣通過檢測轉(zhuǎn)子的實際位置就可以得知電機轉(zhuǎn)子的磁通位置，從而使永磁同步電機的矢量控制比起異步電機的矢量控制有所簡化。
Panasonic伺服電機控制交流永磁伺服電機( PMSM)伺服驅(qū)動器在控制交流永磁伺服電機時,可分別工作在電流(轉(zhuǎn)矩) 、速度、位置控制方式下。由于交流永磁伺服電機(PMSM) 采用的是*磁鐵勵磁,其磁場可以視為是恒定;同時交流永磁伺服電機的電機轉(zhuǎn)速就是同步轉(zhuǎn)速,即其轉(zhuǎn)差為零。這些條件使得交流伺服驅(qū)動器在驅(qū)動交流永磁伺服電機時的數(shù)學模型的復雜程度得以大大的降低。
Panasonic伺服電機的兩相電流反饋( lu、lv) 和電機位置。將測得的相電流(lu 、lv ) 結(jié)合位置信息,經(jīng)坐標變化(從a ,b ,c 坐標系轉(zhuǎn)換到轉(zhuǎn)子d ,q 坐標系) ,得到 ld,lq 分量,分別進入各自得電流調(diào)節(jié)器。電流調(diào)節(jié)器的輸出經(jīng)過反向坐標變化(從d ,q 坐標系轉(zhuǎn)換到a ,b ,c 坐標系) ,得到三相電壓指令。控制芯片通過這三相電壓指令,經(jīng)過反向、延時后,得到6 路PWM 波輸出到功率器件,控制電機運行。系統(tǒng)在不同指令輸入方式下,指令和反饋通過相應的控制調(diào)節(jié)器,得到下一的參考指令。在電流環(huán)中,d ,q 軸的轉(zhuǎn)矩電流分量( lq)是速度控制調(diào)節(jié)器的輸出或外部給定。而一般情況下,磁通分量為零( ld= 0) ，但是當速度大于限定值時,可以通過弱磁( ld< 0) ,得到更的速度值。
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