伺服放大器
伺服放大器参数简单设定
关于移栽机械手伺服使用说明:
一. 伺服驱动器更换注意事项
确定伺服放大器的型号是否与要更换的型号相同.
确定更换前伺服放大器的参数设定,以方便设定更换后的伺服放大器参数.
更换伺服放大器后,需将伺服放马达的加减速时间改为最大值(plc K15加减速时间设定上限5000),待运转无问题后逐渐减小时间设定,减小到需要的设定时间.
完成以上动作后机械手的伺服坐标需成新设定.
在设定完坐标后,自动运转时需将伺服的运转速度降下来,以防不测.
待运转一段时间后,确定无问题的情况下,这时可以将伺服放马达的加减速时间逐渐减小及提高马达的运行速度.
二. 伺服驱动器参数设定
确定伺服马达的控制模式NO. 0,设定为位置控制模式0001
机能选择NO.1设定摄入滤波电阻3.555Ms（初始值0002）此值可更改为0003
自动调谐NO.2设定应答性及调谐模式0101（自动调谐及应答性最低）
电子齿轮比的分子（CMX）设定齿轮比的分子16384
电子齿轮比的分母（CDV）设定齿轮比的分母500
以上各参数设定完成后，请将电源OFF后再ON ，所设定之参数值方有效。
伺服放大器的原理
伺服放大器的原理伺服放大器是一种用于放大电信号的电子设备，它的主要原理是通过负反馈来控制放大器的增益，从而提高放大器的性能和稳定性。
伺服放大器的基本原理是将输出信号与输入信号进行比较，并根据比较结果来调整放大器的增益，使输出信号更加稳定和准确。
这种负反馈的控制方式可以有效地抑制放大器的非线性失真、温度漂移和噪声等问题，提高放大器的线性度、频率响应和信噪比。
伺服放大器通常由三个主要部分组成：输入级、放大级和输出级。
输入级负责接收输入信号，并将其放大到适当的电平。
放大级负责进一步放大信号，并根据负反馈控制电路的要求来调整增益。
输出级负责将放大后的信号输出到负载上。
在伺服放大器中，负反馈控制电路起着至关重要的作用。
它通过将一部分输出信号与输入信号进行比较，并将比较结果反馈给放大级，来调整放大器的增益。
具体来说，负反馈控制电路会将输出信号与输入信号进行差分运算，得到一个误差信号。
然后，根据误差信号的大小和方向，负反馈控制电路会调整放大器的增益，使误差信号趋近于零。
这样，输出信号就能够更加准确地跟随输入信号的变化。
负反馈控制电路通常由一个比较器和一个反馈网络组成。
比较器负责将输出信号与输入信号进行比较，并产生一个误差信号。
反馈网络负责将误差信号反馈给放大级，以调整增益。
反馈网络可以采用不同的形式，如电阻、电容、电感等。
具体选择哪种形式的反馈网络，取决于放大器的应用和性能要求。
伺服放大器的优点是可以提高放大器的性能和稳定性。
通过负反馈控制，可以有效地抑制放大器的非线性失真，使输出信号更加准确和稳定。
此外，负反馈还可以抑制放大器的温度漂移和噪声，提高放大器的线性度和信噪比。
因此，伺服放大器广泛应用于各种需要高性能和稳定性的电子设备中，如音频放大器、功率放大器、运算放大器等。
总之，伺服放大器是一种通过负反馈来控制放大器增益的电子设备。
它的原理是将输出信号与输入信号进行比较，并根据比较结果来调整放大器的增益，从而提高放大器的性能和稳定性。
伺服放大器FANUC
伺服放大器FANUC 伺服控制系统的连接，无论是αi或βi的伺服，在外围连接电路具有很多类似的地方，大致分为光缆连接、控制电源连接、主电源连接、急停信号连接、MCC连接、主轴指令连接（指串行主轴，模拟主轴接在变频器中）、伺服电机主电源连接、伺服电机编码器连接等内容。
目前常用的伺服放大器类型有αi伺服放大器、βiSVSP（一体化结构）、βiSVM（I/O Link）、βiSVM（FSSB）等。
（1）αi伺服放大器FANUCαi系列伺服放大器(SVM)用于驱动αi系列伺服电机，它的优点是体积小（宽度有60，90，150，300 五种），功耗低（比α系列减少10%左右）等优点，有普通型和高压两种，需要电源模块(PSM)配合使用。
图6-1-3 αi 放大器连接图说明：①主断路器接通后，CX1A接口输入伺服放大器控制用AC200V电压。
②通过PSM的AC200V引入DC24V，作为控制电源。
通过CXA2A、CXA2B接口，向各个模块供给DC24V。
③CNC 的电源接通，解除急停后，通过FSSB光缆发出MCC吸合信号MCON。
同时，通过伺服放大器接口CX4，解除伺服放大器的急停信号。
④CX3 接口是用来使得内部MCC吸合，从而控制外围的动力电缆。
⑤PSM内把输入AC200V 动力电源经过整流后，转换成DC300V输出。
需要注意的是：电源接通后，PSM中DC300V接通的时间大约为3秒；电源切断后，放电时间需要20分钟以上。
故电源切断后，需要注意接触端子有危险。
⑥JF1/JF2/JF3 的接线主要是伺服电机的反馈信号，包括伺服电机的位置、速度、旋转角度的检测信号。
⑦COP10B为伺服串行总线（FSSB）接口，与CNC系统的COP10A连接，COP10A为伺服串行总线接口，与下一个伺服单元的COP10B连接（光缆）。
（2）带主轴的βi伺服放大器对于βi 系列的伺服放大器，带主轴的放大器SPVM 是一体型放大器，连接如图6-1-4所示。
伺服放大器的注意事项
伺服放大器的注意事项什么是伺服放大器？伺服放大器是一种电子设备，主要用于控制电动机的旋转和位置。
它通过接收来自伺服控制器的反馈信号来控制电动机的速度和位置。
在工业自动化领域，伺服放大器被广泛应用于机器人、数控机床、半导体生产设备等设备的运动控制中。
伺服放大器的特点伺服放大器具有以下特点：1.高精度控制：能够快速精准地调节电机的速度和位置。
2.广泛应用：适用于多种类型的电动机，如直流电机、交流电机、步进电机等。
3.反馈闭环控制：通过从电机传感器获取反馈信息，实现闭环控制，提高了系统的稳定性和精度。
4.抗干扰能力强：能够在噪声干扰等复杂环境中正常工作。
伺服放大器的注意事项伺服放大器作为一种高精度控制设备，具有以下使用注意事项：1. 选择合适的伺服放大器在选择伺服放大器时，应该根据所需要控制的电机的参数来确定合适的伺服放大器型号。
如果放大器的输出功率不足，就不能满足电机的加载要求。
如果放大器的带宽过低，就无法实现高速控制。
2. 控制环路设置需谨慎伺服放大器内置了多个控制环路，包括速度环、位置环、电流环等等。
在设置控制环路时，需要根据具体的应用场景和电机参数进行设计，否则会影响伺服放大器的稳定性和精度。
3. 安装方式需要正确在安装伺服放大器时，需要避免与其他高压电源线路交叉，避免影响放大器的正常运行。
同时，应将放大器安装在良好通风情况下的位置，以确保良好的散热能力，避免过热导致元器件损坏。
4. 避免过载伺服放大器的输出功率有限，过载可能会导致放大器元器件烧毁。
因此，在使用过程中，需要注意控制电机的负载，避免电机负载过大导致过载。
5. 避免震动和冲击伺服放大器具有一定的抗干扰能力和震动容忍度，但长期受到震动和冲击会影响放大器的精度和寿命。
因此，在使用过程中要尽量避免震动和冲击。
总结伺服放大器是控制电动机运动的重要设备，具有高精度、稳定性强、抗干扰能力强等特点。
在使用伺服放大器时，需要根据具体的应用场景和电机参数选用合适的型号，同时注意控制环路、安装方式、负载和震动等问题，以确保伺服放大器的正常运行和高精度控制。
伺服放大器原理
伺服放大器原理
伺服放大器是一种电子设备，用于放大和控制电信号。
它通常由一个差分放大器和一个反馈回路组成。
差分放大器是伺服放大器的核心部分。
它有两个输入端和一个输出端。
两个输入端之间的电压差被放大并输出。
差分放大器具有高增益、高输入阻抗和低输出阻抗的特点，使得它能够有效放大微弱的电信号。
反馈回路是为了实现控制和稳定放大器的工作。
它将输出信号与输入信号进行比较，然后根据差异调整放大器的增益。
这个过程是连续的，通过不断的反馈调整，使得输出信号稳定在期望的值上。
伺服放大器的工作原理可以简单描述为：输入信号经过差分放大器放大后得到输出信号，输出信号通过反馈回路与输入信号进行比较，通过调整放大器的增益，使得输出信号逐渐接近期望值。
这样，伺服放大器就能够对输入信号进行精确的放大和控制。
伺服放大器在很多领域都有应用，特别是在控制系统中。
它能够实现高精度的信号放大和稳定性控制，使得系统能够更加准确地响应外部信号变化。
同时，伺服放大器还能够通过反馈回路对输入信号进行修正，提高系统的稳定性和抗干扰能力。
总之，伺服放大器是一种能够实现电信号放大和控制的设备。
它通过差分放大器和反馈回路的结合，能够使得系统具有高增
益、高稳定性和精确控制的特点。
在控制系统中，伺服放大器起到了关键的作用，提高了系统的性能和稳定性。
松下伺服放大器的使用
松下A5系列伺服驱动器使用说明
伺服驱动器面板操作：
1.参数设置(如下图所示)
①按“SET”键
②按“MODE”键选择到“Pr 00”，按“▲”或“▼”选择项目。
③按“SET”键，按“▲”或“▼”调整参数。
④调整后，长按“SET”键返回。
2.参数保存，数据设好，按“SET”确认。
①按“MODE”键选择到“EE-SET”后
②按“SET”键确认，出现“EEP-”,
③按“▲”键3S后，出现“Finsh”/“reset”然后重新上电既保存。
（如图所示）
3.绝对编码器清零。
（如图所示）。
4、参数初始化（恢复出厂）
按下“MODE”键，再按“▲”或“▼”选择功能项目。
选择好功能后，按“SET”键开始执行该功能。
然后按下“▼”键持续3S。
依次出现“start”→“finish”表示执行完成。
5、报警解除操作。
（如图所示）
当出现报警且故障解除后，可通过以下操作解除报警。
附：详细内容请参照“松下伺服A5系列.pdf”。
Pr005=0 指令脉冲输入方式选择pr007=1 pr008=350(马达转一圈需要的脉冲数0)
Dp_spd电机转速。
伺服阀放大器
伺服阀放大器伺服阀放大器主要技术指标：供电电压：DC24V （最好满足宽电压12-28VDC输入都可以）输入信号：±10V；4～20mA工作电流：-350～+350mA负载：10Ω、20Ω、30Ω、40Ω、50Ω、60Ω、70Ω、80Ω非线性度：<0.1%重复性：<0.1%分辨率：<0.1%环境温度：-10ºC～+70ºC伺服放大器的作用伺服放大器作用是将输入指令信号(电压)同系统反馈信号(电压)进行比较、放大和运算后，输出一个与偏差电压信号成比例的控制电流给伺服阀力矩马达控制线圈，控制伺服阀阀芯开度大小，并起限幅保护作用。
伺服放大器的参数要求伺服放大器作为驱动电液伺服阀的一种电子设备，相应参数有一定要求：(1)输入电压在±lO V内，方便计算机和可编程控制器等指令元件实现控制；(2)输出电流±10一±100mA可调，以便适应各种型号力矩马达伺服阀；(3)具有反馈接入端，以便构成闭环控制系统；(4)为适应伺服系统高频响的特性，伺服放大器频宽大于1200 Hz；(5)具有最大输出电流限制和输出短路保护功能，可限制伺服阀最大流量和防止输出线路短接导致故障。
(6)需要励振信号。
(7)采用导轨安装。
伺服放大器的原理（参考）伺服放大器由指令和反馈比较处理、调零电路、限流电路、前置放大、功率放大等功能模块组成，其结构框图如图2所示。
伺服放大器的具体电路原理图如下图所示。
前置放大电路的作用是把指令和反馈输入信号进行比较和放大。
该电路K。
、Fbk分别为输入信号和反馈信号，通过电位器j匕调节电路增益，使其适应功率放大电路的要求，使电路电压前后级达到匹配。
调零电路的作用是通过在前置放大电路叠加可调电压，调整电路基准电压。
通过调节电位器如进行零偏补偿，克服伺服放大器系统偏置。
限流电路的作用是限定流过伺服阀线圈的最大电流，避免线圈过载，保护伺服阀，限制液压系统最大流量。
伺服原理及应用
29
4.1 AC 伺服在传送带上的应用(yìngyòng)
控制(kòngzhì)方式：速度控制(kòngzhì)模式
控制(kòngzhì)特点：让电机以参数中或者外部模拟量速度指令设定的转动速
度高精度地平稳的运行。 精细 速度范围宽 速度波动小
第三十页，共62页。
30
4.1 AC 伺服在传送带上的应用(yìngyòng)
? 编码器种类(zhǒnglèi)和结构
7
第七页，共62页。
1.3.1 伺服放大器控制(kòngzhì)回路
? 伺服控制(kòngzhì)回路
电流 环
位置(环wèi zhi)
速度 环
8
第八页，共62页。
1.3.1 伺服放大器控制(kòngzhì)回路
? 位置控制(kòngzhì)处理流程
假设(jiǎshè)脉冲指1令个为脉冲，输入时动作为：
整定/机械特性确认
采集数据 : 0.4ms x 30000 点 =12sec (J2S : 0.8ms x 1024 点 )
第二十五页，共62页。
25
3.3 伺服设置软件(ruǎn jiàn)介绍
速度 – 力矩 曲线监控功能
速度(/s力ùd矩ù)曲线(qūxiàn)数据监控
在操作模式中可以确认力矩余量
?
进行适合机械负荷的位置环路增益和速度环路增益调整。
第十三页，共62页。
13
3.1 三菱伺服产品(chǎnpǐn)介绍
? MR-J3 系列放大器型号(xínghào)构成
MR-J3- □□□-□
RJ004 兼容直线伺服电机 RJ006 兼容全闭环系统
无 单相(/dā3n相xi2ā0n0ɡ-)230VAC 1 单相 100-120VAC 4 三相 400VAC A 通用脉冲串接口 B 兼容SSCNET III ，高速串行总线 T CC LINK 连接内置定位控制
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一、工作原理
伺服放大器由输入通道、磁放大器电路、比较放大电路、功率输出电路、状态显示以及电源电路等部分组成。
其详细工作原理见图 1 所示。
该型伺服放大器的信号输入通道共有四路，分别对应图 1 中的接线端子①～⑧ ( 与磁放大器输入部分对应 ) ，其中①～②为一组；③～④、⑤～⑥、⑦ - ⑧各为一组，前三路接控制输入信号，最后一路接反馈信号。
实际使用中，多采用两路信号输入，即一路为控制信号 Ic ．由调节器、工控机、 DCS 或其他控制器提供，从端子①、②输入，另一路为位置反馈信号 If ，由现场电动执行机构的位置发送器提供，从端子⑦、⑧输入。
磁放大器电路：该部分主要由 DK1 ～ DK2 、 R1-R10 、 R20 ～ R22 、 V2 ～ V5 等元件构成，其作用是接受各种输入信号，并把这些信号综合，将其偏差信号放大供给后级电路使用。
磁放大器 ( 即图中的 DK1 、 DK2) 共由四个结构完全相同的坡莫合金环构或。
以 DK1 为例，由两个磁环构成，每个磁环上绕有一组交流激励绕组 ( 即 A-X 与 B-Y) ，把两个磁环粘在一起，绕上四组输入绕组 ( 即① - ②、③ - ④、⑤ - ⑥、⑦ - ⑧ ) 、反馈绕组 ( 即⑩ - ⑨ ) 和偏移绕组 ( 即 12-11) ，构成单臂磁放大器。
由图可见，每个单臂磁放大器上所绕线圈多达 8 组。
两个单臂放大器组成推挽式磁放大器。
交流激励绕组所加的激励电压是由变压器 T1 次级提供的双 18V 交流电压，激励绕组的另一端分别接有二极管 V2-V3 及 V4 ～ V5 。
电阻 R8 和 R9 的直流电压之差，即为磁放大器的输出。
信号输入绕组分别接有 R1 ～ R4 ，以便把各绕组的内阻都统调到 150 Ω，以利于阻抗平衡。
偏移绕组由 +12V 经 R22 、 W1 、 R 2l ( 或 R20) 供给直流信号，使其产生恒定直流磁场。
调整 W1 可以改变偏移电流大小，也就是调整磁放大器的零点，改变 R22 可以调整磁放大器的工作点。
R11 、 R6 是磁放大器输出的反馈电阻。
从磁放大器的输出端取出部分电压，接到反馈绕组构成磁放大器的负反馈。
磁放大器是利用直流电流来改变导磁体的导磁棒，使交流绕组的电感量发生变化，从而控制交流绕组中电流值。
改变 R11 、 R6 可以调整磁放大器的输出为零。
而当控制绕组中有输入信号时，由于此直流电流在两个单臂绕组中的流动方向相反，使其中一组磁环的导磁率及电感量减小，激励
绕组电流增大；但是另一激动绕组电流减小。
因此在电阻 R8 和 R9 的压降不相等，磁放大器有电压输出，实现了用磁放大器的输出电压反映输入电流的变化。
磁放大器共 3 个控制绕组 ( 即输入、反馈和偏移绕组 ) ，它们的输入信号通过磁环中产生的磁通来叠加，可以相互隔离。
磁放大器的放大倍数主要取决于磁环的导磁系数和控制绕组的匝数。
当输入信号的代数和为± 150 μ A 时，推挽式磁放大器的输出电压约为± 1V 。
比较放大电路主要由双电压比较器 LM393 及其外围元件构成。
LM393 内部由两个偏移电压指标低达 2 ．0 μ的独立精密电压比较器构成。
该 IC 采用单电源设计，适用电压范围广。
且可直接与 TTL 及 CMOS 逻辑电路接口。
只要同相输入端的电压比反向输入端的电压高，其输出端就会输出高电平；反之则输出低电平。
需要注意的是在实际使用电路中要在其输出端 ( 即①、⑦脚 ) 加上上拉电阻，也就是将一个大约几百欧到几千欧的电阻从输出端接到电源正端，如图 1 中的 R12 及 R15 。
该部分的工作过程如下： +12V 电压经 R27 、 W2 、 R28 分压后从 W2 的中心抽头取出约 0 ． 678V 的电压加至 IC2 的反相输入端②、⑥脚，作为基准电压。
当输入信号Ic-If>0( 且超过死区 ) 时，此时 IC2 之⑤脚同相输入端电压由 0 增大至超过⑥脚的0 ． 678V ，则 V ⑤ >V ⑥，⑦脚输出端由静态的 0 ． 258V 跃变为 2 ． 7V ，通过 R16 加至正相驱动管 V9 的基极；当 Ic － If<0( 且超过死区 ) 时， IC2 之③脚同相输入端电压由 0 增大至超过②脚的 0 ． 678V ，则 V ③ >V ②，①脚输出端由静态的 0 ． 258V 同样跃变为 2 ． 7V ，通过 R13 加至反相驱动管 V8 的基极；而当 Ic-if=0( 或不超过死区 ) 时，比较器无输出动作。
C5-C8 的作用是对前级输入信号进行滤波。
IC2(LM393) 的管脚功能定义及在路实测数据参见附表所示，可供检修时参考。
功率输出电路主要由驱动三极管 V8 和 V9 、固态继电器 GT1 和 GT2 、过压保护器件 RV1 与 RV2 以及电感线圈 L1 与 L2 组成。
伺服放大器的输出通道有两路，可分别控制伺服电动机正、反转。
当 Ic-If>O( 且超过死区 ) 时，伺服放大器有正向输出，此时 V9 的基极为高电平， V9 饱和导通，固态继电器 GT2 导通，则 AC220V 通过 L2 、 GT2 、接线端子 12(11 与 12 短接 ) 加至负载 ( 伺服电机 ) 上，使电机正转；反之当Ic-If<0( 且超过死区 ) 时，伺服放大器有反向输出，此时 V8 的基极为高电平，饱和导通，固态继电器 GT1 导通， A( 220V 通过 L1 、 GT1 、接线端子⑨ ( ⑨与⑩短接 ) 加至负载 ( 伺服电机 ) 上，电机反转。
浪涌保护器件 RV 的作用有两个：一是防止由固态继电器输出的交流电压过高而损坏负载；二是防止当固态继电器截止时负载（电机）产生的反电动势损坏固态继电器。
电感线圈 L1 与 L2 作用是抑制伺服电机分相电容的放电速度，以保护固态继电器。
状态显示电路主要由 V10 、 V6 、 V7 构成，其中 V10 （红色发光管）用以指示电源部分是否正常； V6 （绿色发光管）是反程指示，当 V8 导通且 GT1 正常时， V6 发光，
反之则熄灭； V7 则是正程指示，即当 V9 导通且 GT2 正常时， V7 发光，反之则熄灭。
电源电路部分比较简单，不再赘述。
伺服放大器的尾部端子接线定义参见图 2 所示，该图中 1 ～ 20 与图 1 中的 1 ～ 20 一一对应。
二、伺服放大器的模拟调校
伺服放大器在接入系统使用前，一般应进行模拟调试，调试接线方法见图 3 所示。
其步骤如下：
1 ．调零 ( 即调平衡 )
分别调整 Ic 和 If ，使两输入信号相等 ( 推荐在输入信号量程的 20 ％一 50 ％点调平衡 ) ；用数字万用表监测 CT1 、 CT2 测点上的电压 ( 即前置级的输出电压 ) ，调
整调零电位器 W1 ，使该电压值为数毫伏即可。
2 ．调死区
保持调零时的 If 不变，改变 Ic ，使 Ic 增加 ( 或减少 )0 ． 15 — 0 ． 2mA 。
调整调死区电位器 W2 ．至 L1 或 L2 刚好亮 ( 若 Ic 是增加的，则 L1 亮，若 Ic 是减少的，则 L2 亮 ) ；改变 Ic ， L1 、 L2 应交替亮 ( 但不应有同时亮现象 ) 。
经以上模拟调试，如无异常情况，可将伺服放大器接入系统使用。
三、伺服放大器检修一般程序
笔者根据实际检修经验画出伺服放大器的一般检修程序流程图，见图 4 所示，供参考。