一.伺服驅動概述
1.伺服電機的概念
伺服電機是在伺服系統中控制機械元件運轉的發動機,作為一種執行元件,把所收到的電信號轉換成電動機軸上的角位移或角速度輸出,是一種補助馬達間接變速裝置。伺服電機是可以連續旋轉的電-機械轉換器,直流伺服電機的輸出轉速與輸入電壓成正比,并能實現正反向速度控制。
2.伺服電機分類普通直流伺服電動機直流伺服電機{低慣量直流伺服電動機直流力矩電動機
3.控制系統對伺服電動機的基本要求寬廣的調速范圍機械特性和調節特性均為線性無“自轉”現象快速響應控制功率小、重量輕、體積小等。
4.直流伺服電機的基本特性
(1)機械特性在輸入的電樞電壓Ua保持不變時,電機的轉速n隨電磁轉矩M變化而變化的規律,稱直流電機的機械特性
(2)調節特性直流電機在一定的電磁轉矩M(或負載轉矩)下電機的穩態轉速n隨電樞的控制電壓Ua變化而變化的規律,被稱為直流電機的調節特性
(3)動態特性從原來的穩定狀態到新的穩定狀態,存在一個過渡過程,這就是直流電機的動態特性
5.直流伺服電機的驅動原理
伺服主要靠脈沖來定位,基本上可以這樣理解,伺服電機接收到1個脈沖,就會旋轉1個脈沖對應的角度,從而實現位移,因為,伺服電機本身具備發出脈沖的功能,所以伺服電機每旋轉一個角度,都會發出對應數量的脈沖,這樣,和伺服電機接受的脈沖形成了呼應,或者叫閉環,如此一來,系統就會知道發了多少脈沖給伺服電機,同時又收了多少脈沖回來,這樣,就能夠很精確的控制電機的轉動,從而實現精確的定位,可以達到0.001mm
直流伺服電機分為有刷和無刷電機。有刷電機成本低,結構簡單,啟動轉矩大,調速范圍寬,控制容易,需要維護,但維護方便(換碳刷),產生電磁干擾,對環境有要求。因此它可以用于對成本敏感的普通工業和民用場合。無刷直流伺服電機電機體積小,重量輕,出力大,響應快,速度高,慣量小,轉動平滑,力矩穩定。容易實現智能化,其電子換相方式靈活,可以方波換相或正弦波換相。電機免維護不存在碳刷損耗的情況,效率很高,運行溫度低噪音小,電磁輻射很小,長壽命,可用于各種環境
6.步進電機:
直流伺服電機,它包括定子、轉子鐵芯、電機轉軸、伺服電機繞組換向器、伺服電機繞組、測速電機繞組、測速電機換向器,所述的轉子鐵芯由矽鋼沖片疊壓固定在電機轉軸上構成,按電刷類型可分為有刷直流伺服電機和無刷直流伺服電機;直流伺服電機的基本特性如下:
(1)、機械特性在輸入的電樞電壓Ua保持不變時,電機的轉速n隨電磁轉矩M變化而變化的規律,稱直流電機的機械特性。
(2)、調節特性直流電機在一定的電磁轉矩M(或負載轉矩)下電機的穩態轉速n隨電樞的控制電壓Ua變化而變化的規律,被稱為直流電機的調節特性。
(3)、動態特性從原來的穩定狀態到新的穩定狀態,存在一個過渡過程,這就是直流電機的動態特性。
二、本產品特性
此產品為直流電機驅動器,可控制電機的轉速,分幾個檔位,旋動檔位可設定電機以不同的速度轉動。此產品可用于帶電機的機器的電機控制部分,具有很高的性能。
產品基本特性如下:
本產品是基于MC33030直流伺服電機控制器/驅動器芯片的具有過流保護功能的大功率高精度電機控制系統。該驅動電路輸入24V直流電壓,為H橋供電,提供大電流驅動直流電機(MC33030驅動能力較弱),經穩壓后為芯片供電,并輸出5v直流電壓,經檔位控制分壓后,作為基準,輸入到MC33030主控芯片;該電路帶有微調模塊,可以對基準電壓進行微調;具有反饋功能,將反饋信號輸入MC33030,進行閉環控制;具有過流保護功能,防止電機損壞。
該產品由電源模塊,主控芯片MC33030電路,H驅動橋模塊,過流保護模塊,微調模塊,平衡模塊組成。各模塊作用如下:
①電源模塊:輸入為21V直流電,輸出12V,5V直流電,并通過自舉電路產生24V電源給H橋供電
②微調模塊:微調電機速度
③平衡模塊:電路結構與微調電路相似。通過U5D引入正反饋,輸出接到微調電路比較器的同相輸入端。與S10共同影響U1A的輸出。
④MC33030伺服模塊:MC33030是單片的直流伺服電機控制器。
⑤H橋:增加電路驅動能力,實現大功率輸出。
⑥過流保護模塊:防止過載燒毀電路
伺服電機驅動器特性
--使用MC33030伺服驅動芯片,可靠性高,帶保護功能
--支持正傳與反轉控制,速度控制
--高輸出功率,高電源轉換效率
--抗干擾能力強,適用于各種復雜電磁環境
--21V直流電源供電
--內部12V,5V直流電電壓調整和穩壓,并通過自舉電路產生24V電源給H橋供電。
--微調電機速度
--過流保護,防止過載燒毀電路
PCB板特性
--雙面線路板
--工藝:FR-4噴錫板
--厚度:1.6mm
--阻焊:綠色
應用
--汽車油門控
--直流電機驅動