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01 伺服系統的結構組成一般是怎么樣的？

【解答】

圖1

圖1所示為伺服控制系統組成原理圖，它包括控制器、伺服驅動器、伺服電機和位置檢測反饋元件。伺服驅動器通過執行控制器的指令來控制伺服電機，進而驅動機械裝備的運動部件（這里指的是絲杠工作臺），實現對裝備的速度、轉矩和位置控制。

從自動控制理論的角度來分析，伺服控制系統一般包括控制器、被控對象、執行環節、檢測環節、比較環節等五部分。

（1）比較環節

比較環節是將輸入的指令信號與系統的反饋信號進行比較，以獲得輸出與輸入間的偏差信號的環節，通常由專門的電路或計算機來實現。

（2）控制器

控制器通常是PLC、計算機或PID控制電路，其主要任務是對比較元件輸出的偏差信號進行變換處理，以控制執行元件按要求動作。

（3）執行環節

執行環節的作用是按控制信號的要求，將輸入的各種形式的能量轉化成機械能，驅動被控對象工作，這里一般指各種電機、液壓、氣動伺服機構等。

（4）被控對象

機械參數量包括位移、速度、加速度、力、力矩為被控對象。

（5）檢測環節

檢測環節是指能夠對輸出進行測量并轉換成比較環節所需要的量綱的裝置，一般包括傳感器和轉換電路。

02 伺服電機的結構通常會采用怎樣的方式？

【解答】

圖2

在實際應用中，伺服電機的結構通常會采用如圖2所示的方式，它包括電機定子、轉子、軸承、編碼器、編碼器連接線、伺服電機連接線等。

03 伺服驅動器的控制模式有哪幾種？

【解答】

圖3

圖4

圖5

交流伺服驅動器中一般都包含有位置回路、速度回路和轉矩回路，但使用時可將驅動器、電機和運動控制器結合起來組合成不同的工作模式，以滿足不同的應用要求。伺服驅動器主要有速度控制、轉矩控制和位置控制等三種模式。

（1）速度控制模式

圖3所示的伺服驅動器的速度控制采取跟變頻調速一致的方式進行，即通過控制輸出電源的頻率來對電動機進行調速。此時，伺服電機工作在速度控制閉環，編碼器會將速度信號檢測反饋到伺服驅動器，跟設定信號（如多段速、電位器設定等）進行比較，然后進行速度PID控制。

（2）轉矩控制模式

圖4所示的伺服驅動器轉矩控制模式是通過外部模擬量輸入來控制伺服電機的輸出轉矩。

（3）位置控制模式

圖5所示的驅動器位置控制模式可以接受PLC或定位模塊等運動控制器送來的位置指令信號。以脈沖及方向指令信號形式為例，其脈沖個數決定了電機的運動位置，其脈沖的頻率決定了電機的運動速度，而方向信號電平的高低決定了伺服電機的

運動方向。這與步進電機的控制有相似之外，但脈沖的頻率要高很多，以適應伺服電機的高轉速。

04 三菱MR-JE中如何進行參數模式的轉換？

【解答】

圖6

通過“MODE”按鍵進入各參數模式，在按下“UP”或“DOWN”按鍵之后顯示內容將按照如圖6所示的順序進行轉換。

05 三菱MR-JE的模擬速度指令方式如何實現？

【解答】

圖7

圖8

表1 速度控制模式下的電機旋轉方向

圖7所示為模擬速度指令方式接線圖，圖8所示為給定電壓與轉速關系示意圖，通過模擬速度指令VC的電壓設置的轉速運行。在初始設置下，±10V時為額定轉速，該額定轉速值可以在[Pr.PC12]中進行變更。

基于ST1(正轉啟動)及ST2(反轉啟動)的旋轉方向如表1所示。其中0:OFF，1:ON。如果在伺服鎖定中解除轉矩限制，則根據指令位置對應的位置偏差量，伺服電機有可能會快速旋轉。