直流伺服电机调速(直流伺服电机速度控制单元的调速控制方式)

调速的概念有两个含义。

（1）电动机速度变化：当命令速度变化时，电动机速度也会相应变化，我们希望以快的加减速达到新的命令速度值。

（2）如果命令速度不变，则电动机速度稳定。

为了调整电动机的速度和方向，需要控制直流电压的大小和方向。如何控制？

直流伺服电动机调速装置的作用：将速度指令信号转换成电枢的电压值，以达到调速目的。

直流电动机调速装置中常用的调速方法：晶闸管（SCR）调速系统，晶体管脉宽调制（PWM）调速系统。

1、晶闸管调速系统

当在交流电源电压不变的情况下改变控制电压Un *时，通过控制电路和晶闸管主电路改变直流电动机的电枢电压Ud，以获得所需的电动机速度。控制电压Un *。将电动机的实际电压Un与Un *作为反馈进行比较，以形成速度环，从而达到改善电动机在运行过程中机械性能的目的。

晶闸管调速系统的主电路采用大功率晶闸管。大功率晶闸管的作用：

（1）修改。它将电网的交流电转换为直流电，并放大调节回路的控制电源，以获得更高的电压和更大的电流来驱动电动机。

（2）反转。当电动机在可逆控制电路中制动时，电动机运行的惯性性能被转换为电能，并反馈给交流电网以实现逆变器。

如果要控制晶闸管，则需要提供一个触发脉冲发生器，该发生器可以产生适当的触发脉冲。为了确保晶闸管的正确触发，脉冲必须与电源的频率和相位同步。

主电路是由大功率晶闸管组成的三相全控桥反并联连接可逆电路，分为两部分（I和II），每部分以三相桥式连接，两组分别反向并联，实现旋转和反向旋转。

每个晶闸管同时导通以形成环路。在同时接通两个串联的晶闸管或在闭合后切断电流之后，必须将触发脉冲发送到公共阳极组的一个晶闸管和公共阴极的一个晶闸管。同时分组。

2、PWM调速控制系统

原理：利用大功率晶体管的开关功能，它将直流电压转换为特定频率的方波电压，并将其添加到直流电动机的电枢中。电枢的平均电压通过调节来改变。并通过方波脉冲宽度来调整电动机的速度。

直流电动机电压的平均值

其中，T为脉冲周期，Ton为准时

特点：控制电路简单，无需额外的关断电路，并且开关特性良好。广泛用于中，低功率直流伺服系统。

1）PWM系统配置

从USr——速度命令转换的直流电压

U△——三角波

USC——脉宽调制器的输出（USr + UΔ）；

Ub——调制器输出的脉冲电压被分为脉冲，并由基本驱动器进行转换。

控制回路：速度调节器，电流调节器，固定频率振荡器和三角波发生器，脉宽调制器和基本驱动电路。

区别：与晶闸管调速系统相比，调速器和电流调节器的原理相同。区别在于脉冲宽度调制器和功率放大器。

2）PWM系统的脉宽调制器

功能：将电压转换为可以通过控制信号调整的矩形脉冲，并将可以通过速度命令信号调整的脉冲宽度电压提供给功率晶体管的基极。

配置：调制信号发生器（三角波和锯齿波）和比较放大器。

3、全数字直流调速系统

在所有数字直流速度控制系统中，只有电源转换组件和执行组件的输入和输出信号是模拟信号，其余信号是数字信号，这些信号由计算机实现。算法。

电脑速度非常快。电流环和速度环的输入和输出值可以在几毫秒内计算出来，并且可以通过生成数据来控制方波来进行控制。电动机速度和转矩。所有数字速度调节的一个特点是离散化。换句话说，为每个采样周期提供一次控制数据。

在采样期间，计算机必须完成电流环的计算和输出以及速度环的控制数据，并一次控制电动机的速度和转矩。