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功率放大器（驱动放大电路）

步进电动机是几相的，在驱动装置中就有几路驱动放大电路，三相步进电动机，在驱动装置中就有三路驱动电路，每一路连接步进电动机的一相绕组。功率放大器的作用是将环形分配器发出的TTL电平信号放大至几安到十几安的电流送至步进电动机的各绕组。下面主要以高低压切换驱动为例介绍典型的驱动功率放大电路。

当输入信号为低电平时，V1、V2、Vg、Vd均截止，电动机绕组中无电流流过，步进电动机不转动，当输入信号为高电平时，V1、V2、Vd饱和导通，在V2由截止过渡到饱和导通期间，与T一次侧串联的V2集电极回路电流急剧增加，在T的二次侧产生一个感应电压，加到高压功率管Vg的基极上，使Vg导通，80V的高压经过Vg加到电动机绕组上，使电流按La/(Rd+r)的时间常数向电流稳定值Vg/(Rd+r)上升。经过过渡过程后，V2进入稳定状态（饱和导通）后，T一次侧电流达到稳定值，无磁通量变化，T的二次侧感应电压为零，Vg截止。这时12V低压电源经二极管VDd加到绕组La上，维持La中的额定电流。 上海持承自动化设备有限公司主营驱动器，如有产品备货，请加QQ好友！陕西富士伺服驱动器性价比好

采用伺服驱动器—电动机互馈对拖的测试平台

这种测试系统由四部分组成，分别是三相PWM整流器、被测伺服驱动器—电动机系统、负载伺服驱动器—电动机系统及上位机，其中两台电动机通过联轴器互相连接。被测电动机工作于电动状态，负载电动机工作于发电状态。被测伺服驱动器—电动机系统工作于速度闭环状态，用来控制整个测试平台的转速，负载伺服驱动器—电动机系统工作于转矩闭环状态，通过控制负载电动机的电流来改变负载电动机的转矩大小，模拟被测电机的负载变化，这样互馈对拖测试平台可以实现速度和转矩的灵活调节，完成各种试验功能测试。上位机用于监控整个系统的运行，根据试验要求向两台伺服驱动器发出控制指令，同时接收它们的运行数据，并对数据进行保存、分析与显示。

对于这种测试系统，采用高性能的矢量控制方式对被测电动机和负载设备分别进行速度和转矩控制，即可模拟各种负载情况下伺服驱动器的动、静态性能，完成对伺服驱动器的多方位而准确的测试。但由于使用了两套伺服驱动器—电动机系统，所以这种测试系统体积庞大，不能满足便携式的要求，而且系统的测量和控制电路也比较复杂、成本也很高

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伺服驱动器（servo drives）又称为“伺服控制器”、“伺服放大器”，是用来控制伺服电机的一种控制器，其作用类似于变频器作用于普通交流马达，属于伺服系统的一部分，主要应用于高精度的定位系统。一般是通过位置、速度和力矩三种方式对伺服电机进行控制，实现高精度的传动系统定位，目前是传动技术的较理想的产品。

伺服驱动器是现代运动控制的重要组成部分，被广泛应用于工业机器人及数控加工中心等自动化设备中。尤其是应用于控制交流永磁同步电机的伺服驱动器已经成为国内外研究热点。当前交流伺服驱动器设计中普遍采用基于矢量控制的电流、速度、位置3闭环控制算法。该算法中速度闭环设计合理与否，对于整个伺服控制系统，特别是速度控制性能的发挥起到关键作用

手动调整增益参数

调整速度比例增益KVP值。当伺服系统安装完后，必须调整参数，使系统稳定旋转。首先调整速度比例增益KVP值．调整之前必须把积分增益KVI及微分增益KVD调整至零，然后将KVP值渐渐加大；同时观察伺服电机停止时足否产生振荡，并且以手动方式调整KVP参数，观察旋转速度是否明显忽快忽慢．KVP值加大到产生以上现象时，必须将KVP值往回调小，使振荡消除、旋转速度稳定。此时的KVP值即初步确定的参数值。如有必要，经KⅥ和KVD调整后，可再作反复修正以达到理想值。

调整积分增益KⅥ值。将积分增益KVI值渐渐加大，使积分效应渐渐产生。由前述对积分控制的介绍可看出，KVP值配合积分效应增加到临界值后将产生振荡而不稳定，如同KVP值一样，将KVI值往回调小，使振荡消除、旋转速度稳定。此时的KVI值即初步确定的参数值。

调整微分增益KVD值。微分增益主要目的是使速度旋转平稳，降低超调量。因此，将KVD值渐渐加大可改善速度稳定性。    

调整位置比例增益KPP值。如果KPP值调整过大，伺服电机定位时将发生电机定位超调量过大，造成不稳定现象。此时，必须调小KPP值，降低超调量及避开不稳定区；但也不能调整太小，使定位效率降低。因此，调整时应小心配合。

现代数控机床对主轴传动提出了更高的要求：

（1） 调速范围宽并实现无极调速

为保证加工时选用合适的切削用量，以获得zui佳的生产率、加工精度和表面质量。特别对于具有自动换刀功能的数控加工中心，为适应各种刀具、工序和各种材料的加工要求，对主轴的调速范围要求更高，要求主轴能在较宽的转速范围内根据数控系统的指令自动实现无级调速，并减少中间传动环节，简化主轴箱。

目前主轴驱动装置的恒转矩调速范围已可达1∶100，恒功率调速范围也可达1∶30，一般过载1.5倍时可持续工作达到30min。

主轴变速分为有级变速、无级变速和分段无级变速三种形式，其中有级变速*用于经济型数控机床，大多数数控机床均采用无级变速或分段无级变速。在无级变速中，变频调速主轴一般用于普及型数控机床，交流伺服主轴则用于中、数控机床。

（2） 恒功率范围要宽

主轴在全速范围内均能提供切削所需功率，并尽可能在全速范围内提供主轴电动机的zui大功率。由于主轴电动机与驱动装置的限制，主轴在低速段均为恒转矩输出。为满足数控机床低速、强力切削的需要，常采用分级无级变速的方法（即在低速段采用机械减速装置），以扩大输出转矩。

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变频器伺服驱动器基础知识

变频器，也叫变频驱动器，通常主要是控制电机的速度或转矩输出。   如今大多数变频器使用脉宽调制或PWM来产生可变的输出电压，电流和频率。在此，二极管桥式整流器从电源获取交流电（ac）电力并提供中间直流（dc）电路电压。在中间直流电路中，直流电压通过一个低通滤波器。然后，控制变频器逆变器中的六个高速电子开关，以产生具有各种宽度的直流母线电压高度的短脉冲。   通过改变脉冲宽度，转换器创建一个输出波形，其平均值是一个正弦电压和电流波形，频率可以改变。这是用来控制电机速度，转矩或位置的可变输出。

在中间直流电路中，直流电压通过一个低通滤波器。   用于现代转换器，主要是因为它比较高效。输出开关是开或关，不运行在任何中间状态，不能在任何可能增加功耗和能量损失的中间状态下工作。   变频器驱动的电动机有时装有位置反馈装置。在这些情况下，反馈装置可以在低速下提高电机精度，动态响应和扭矩产量。   变频器与伺服驱动器有什么不同？ 变频器通常控制速度或扭矩。相反，伺服驱动器通常用于控制电机的位置。 陕西富士伺服驱动器性价比好