1.直流伺服电动机的驱动 直流伺服电动机实际上就相当于一台小容量的他励直流电动机,因此,普通直流电动机的驱动系统均可用来驱动直流伺服电动机。
通常由于直流伺服电动机的功率不是太大,所以近年来有许多专为直流伺服电动机设计的驱动模块得到应用。适用于直流伺服电动机的驱动模块的典型电路有PwM调制的开关式和直流线性功率放大器式两大类。直流伺服电动机的驱动模块将直流控制信号直接进行电压和功率放大后驱动直流伺服电动机。使用了这种专用模块后,直流伺服电动机静动态特性、控制线性度、灵敏度和快速性等都有所提高。 图6—15给出的是使用直流伺服电动机驱动模块L292组成的电压控制电动机速度的控制系统。
 L292是sGs公司专为直流伺服电动机设计的开关式直流伺服电动机驱动器,L292是15脚塑封的智能功率集成电路,其内部有个功率跨导放大器,组成PwM电流环,向直流电动机提供双向的电枢电流与6脚输入的电压成正比。 L:292的主要指标是: ·使用单电源(1 8~36V); ·驱动能力为2A、36V、l~30kHz PwM; ·两个逻辑使能端; ·外接环路增益调节; ·有过载保护和电源欠电压保护: 除L292以外,像SIIllcON GENERAL公司的sG3731、Elantec公司的Ell2036、EL2037、MOTOROLA公司的Mc33030等都是很不错的直流伺服电动机的驱动器。 2.交流伺服电动机的驱动 从上面讨论过的两相交流伺服电动机原理可知,交流伺服电动机定子上有两个在空间上正交的绕组:一个是励磁绕组,作为电动机磁场的建立;另一个是控制绕组,作为电动机运行控制,它们都是加交流电压。虽然可以通过调节控制电压信号的幅值、相位都可对交流伺服电动机加以控制,但在交流伺服电动机实际应用中,以调节控制电压信号幅值的方法最为常用。 幅值控制是在励磁电压与控制电压相位差(90°)不变的情况下,只改变控制电压的幅值来实现对电动机进行的转速控制。因而伺服电动机的驱动电路应具有以下三个功能: 1)对励磁绕组施加同定频率、固定相位的单相交流电。
2)实现励磁电压同控制电压的分相 3)实现对控制电压的幅度调节。 幅值控制驱动电路的结构框图如图6.16所示。图中的90°分相电路可以采用简单的阻容分相电路,电可采用移相控制电路,它的作用是实现励磁电压同控制电压在相位上相差90°。对控制绕组实现电压幅度调节实际上就是一个单相交流调压器。
 像直流伺服电动机驱动模块一样,现在市场上也有许多专为交流伺服电动机设计的驱动电路模块。如我国佳铁高科公司生产的FAGOR数字化交流伺服系统;美国AMC公司的BEl5A、BE25A系列交流伺服驱动器;日本三菱电机公司的MR—2一Super、MR—J2一Jr系列伺服放大器模块等。如将该驱动模块与一些伺服系统的专用芯片结合起来使用,可以方便地构成位置控制模式、速度控制模式、力矩控制模式的伺服系统。由于这些模块接线较复杂,限于本书的篇幅,我们在这里不再介绍了。 3。伺服系统应用举例 伺服系统的应用非常广泛,有位置伺服系统、速度伺服系统、增量运动伺服系统等。下面举两个伺服系统应用的例子,以加深对伺服系统基本原理的理解。 (1)伺服系统在称重方面的应用测量物体的重量有多种方式,图6—17所示称重系统是利用伺服系统来实现的一个例子。
 图中的电位器RP是一种特殊的电位器,通常称旋转反馈电位器,它的调节轴是同伺服电动机连在一起的,所以当伺服电动机旋转时,电位器滑线端也同步运动。假设称重之前(重量传感器没有重物作用)系统处于平衡状态,伺服电动机静止,此时运算放大器的输入电压一定为零,所以运算放大器的输出偏差电压也为零。下面我们讨论该系统的称重过程。
当开始称重时,重量传感器电路输出的电压u。经滤波电路滤掉干扰信号后输出到运算放大器的反向输入端,为Uw’.由于伺服电动机处于静止状态,所以电位器的输出电压u。仍然保持不变,这样,运算放大器的输入电压u1就不再为零,运算放大器输出的偏差电压至伺服驱动模块输入端,伺服驱动模块将此电压进行放大后驱动伺服电动机旋转。 电位器的滑线端随电动机的旋转同步运动,电位器的输出电压UR也随之变化,当该电压变至同称重电压u0相等时,运算放大器的输入电压uI重新为零。运算放大器输出的偏差电压亦为零,伺服电动机停止转动,系统又处于一个新的平衡状态。 此时测量电位器输出电压的增量△u。,若系统各元器件的输人和输出的关系均为线性关系的话,△uR同重物的重量一定成正比。换句话说,测出△∪R。的数值,也就间接的测出了被称物体的重量。 (2)机器人手爪伺服系统机器人常用的手爪如图6- 18a所示,它由伺服电动机驱动,以改变两个手指间的夹角θο手爪的控制伺服系统如图6一18b所示。根据对第一个问题分析的思路,请读者自行分析该系统的工作原理。

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