Rexroth伺服控制器 HAT01.1-002-NNN-NN

一、伺服驅(qū)動(dòng)器簡(jiǎn)介
伺服驅(qū)動(dòng)器(servo drives)又稱為“伺服控制器”、“伺服放大器”，是用來控制伺服電機(jī)的一種控制器，其作用類似于變頻器作用于普通交流馬達(dá)，屬于伺服系統(tǒng)的一部分，主要應(yīng)用于高精度的定位系統(tǒng)。一般是通過位置、速度和力矩三種方式對(duì)伺服馬達(dá)進(jìn)行控制，實(shí)現(xiàn)高精度的傳動(dòng)系統(tǒng)定位，目前是傳動(dòng)技術(shù)的產(chǎn)品。
二、伺服驅(qū)動(dòng)器結(jié)構(gòu)
伺服驅(qū)動(dòng)器均采用數(shù)字信號(hào)處理器(DSP)作為控制核心，可以實(shí)現(xiàn)比較復(fù)雜的控制算法，實(shí)現(xiàn)數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化和智能化。功率器件普遍采用以智能功率模塊為核心設(shè)計(jì)的驅(qū)動(dòng)電路，IPM內(nèi)部集成了驅(qū)動(dòng)電路，同時(shí)具有過電壓、過電流、過熱、欠壓等故障檢測(cè)保護(hù)電路，在主回路中還加入了軟啟動(dòng)電路，以減小啟動(dòng)過程對(duì)驅(qū)動(dòng)器的沖擊。
三、伺服驅(qū)動(dòng)器的工作原理
首先功率驅(qū)動(dòng)單元通過三相全橋整流電路對(duì)輸入的三相電或者市電進(jìn)行整流，得到相應(yīng)的直流電。經(jīng)過整流好的三相電或市電，再通過三相正弦PWM電壓型逆變器變頻來驅(qū)動(dòng)交流伺服電機(jī)。功率驅(qū)動(dòng)單元的整個(gè)過程可以簡(jiǎn)單的說就是AC-DC-AC的過程，整流單元(AC-DC)主要的拓?fù)潆娐肥侨嗳珮虿豢卣麟娐贰?br />四、伺服驅(qū)動(dòng)器控制方式
一般伺服都有三種控制方式：位置控制方式、轉(zhuǎn)矩控制方式、速度控制方式。
1、位置控制：位置控制模式一般是通過外部輸入的脈沖的頻率來確定轉(zhuǎn)動(dòng)速度的大小，通過脈沖的個(gè)數(shù)來確定轉(zhuǎn)動(dòng)的角度，也有些伺服可以通過通訊方式直接對(duì)速度和位移進(jìn)行賦值，由于位置模式可以對(duì)速度和位置都有很嚴(yán)格的控制，所以一般應(yīng)用于定位裝置。
2、轉(zhuǎn)矩控制：轉(zhuǎn)矩控制方式是通過外部模擬量的輸入或直接的地址的賦值來設(shè)定電機(jī)軸對(duì)外的輸出轉(zhuǎn)矩的大小，可以通過即時(shí)的改變模擬量的設(shè)定來改變?cè)O(shè)定的力矩大小，也可通過通訊方式改變對(duì)應(yīng)的地址的數(shù)值來實(shí)現(xiàn)。
應(yīng)用主要在對(duì)材質(zhì)的手里有嚴(yán)格要求的纏繞和放卷的裝置中，例如繞線裝置或拉光纖設(shè)備，轉(zhuǎn)矩的設(shè)定要根據(jù)纏繞的半徑的變化隨時(shí)更改以確保材質(zhì)的受力不會(huì)隨著纏繞半徑的變化而改變。
3、速度模式：通過模擬量的輸入或脈沖的頻率都可以進(jìn)行轉(zhuǎn)動(dòng)速度的控制，在有上位控制裝置的外環(huán)PID控制時(shí)速度模式也可以進(jìn)行定位，但必須把電機(jī)的位置信號(hào)或直接負(fù)載的位置信號(hào)給上位反饋以做運(yùn)算用。位置模式也支持直接負(fù)載外環(huán)檢測(cè)位置信號(hào)，此時(shí)的電機(jī)軸端的編碼器只檢測(cè)電機(jī)轉(zhuǎn)速，位置信號(hào)就由直接的最終負(fù)載端的檢測(cè)裝置來提供了，這樣的優(yōu)點(diǎn)在于可以減少中間傳動(dòng)過程中的誤差，增加了整個(gè)系統(tǒng)的定位精度。
五、伺服驅(qū)動(dòng)器控制方式的選擇
如果對(duì)電機(jī)的速度、位置都沒有要求，只要輸出一個(gè)恒轉(zhuǎn)矩，當(dāng)然是用轉(zhuǎn)矩模式。
如果對(duì)位置和速度有一定的精度要求，而對(duì)實(shí)時(shí)轉(zhuǎn)矩不是很關(guān)心，用轉(zhuǎn)矩模式不太方便，用速度或位置模式比較好。
如果上位控制器有比較好的閉環(huán)控制功能，用速度控制效果會(huì)好一點(diǎn)，如果本身要求不是很高，或者基本沒有實(shí)時(shí)性的要求，采用位置控制方式。

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液壓伺服系統(tǒng)
液壓伺服系統(tǒng)是使系統(tǒng)的輸出量，如位移、速度或力等，能自動(dòng)地、快速而準(zhǔn)確地跟隨輸入量的變化而變化，與此同時(shí)，輸出功率被大幅度地放大。
液壓伺服控制是復(fù)雜的液壓控制方式。液壓伺服系統(tǒng)是一種閉環(huán)液壓控制系統(tǒng)。
液壓伺服系統(tǒng)結(jié)構(gòu)
輸入元件給出輸入信號(hào)，加于系統(tǒng)的輸入端。
反饋測(cè)量元件測(cè)量系統(tǒng)的輸出量，并轉(zhuǎn)換成反饋信號(hào)。輸入元件和反饋測(cè)量元件都可以是機(jī)械的，電氣的,液壓的或其組合。
比較元件將反饋信號(hào)與輸入信號(hào)進(jìn)行比較，產(chǎn)生偏差信號(hào)加于放大裝置，該元件一般不單獨(dú)存在。
系統(tǒng)中輸出位移能夠復(fù)現(xiàn)輸入位移的變化，同時(shí)它輸入的機(jī)械量轉(zhuǎn)換成很大的輸出力，因此也是一個(gè)功率放大裝置。
液壓伺服系統(tǒng)電氣故障診斷方法
當(dāng)前，液壓系統(tǒng)故障診斷是比較難得技術(shù)問題，故障表現(xiàn)往往是多種多樣的，如何排除液壓系統(tǒng)電氣故障，這里給大家分享一些辦法。
1. 首先深入現(xiàn)場(chǎng)全面了解故障狀況，向操作人員詢問設(shè)備出現(xiàn)故障前后的工作狀況和異常現(xiàn)象，了解過去是否發(fā)生過類似情況及處理經(jīng)過。
2. 現(xiàn)場(chǎng)操作觀察如果設(shè)備仍能動(dòng)作，并且?guī)Р?dòng)作不會(huì)使故障范圍擴(kuò)大，應(yīng)當(dāng)起動(dòng)設(shè)備，操作有關(guān)控制機(jī)構(gòu)，觀察故障現(xiàn)象及各參數(shù)狀態(tài)的變化，與操作人員提供的情況聯(lián)系起來進(jìn)行比較和分析。
3. 查閱技術(shù)資料對(duì)照本次故障現(xiàn)象，查閱《液壓系統(tǒng)工作原理圖》(如上文分享)以及《電氣控制原理圖》，弄清液壓系統(tǒng)的構(gòu)成、故障所在的部位及相關(guān)部分的工作原理、液壓元件的結(jié)構(gòu)性能及其在伺服系統(tǒng)中的作用以及安裝位置。
同時(shí)，查閱設(shè)備技術(shù)檔案，看過去是否發(fā)生過同類或類似現(xiàn)象的故障，是否發(fā)生過與本次故障可能相關(guān)聯(lián)的故障，以及處理的情況，以幫助故障判斷。
4. 確診故障根據(jù)工作原理，結(jié)合調(diào)查了解和自己觀察到的現(xiàn)象，作出一個(gè)初步的故障判斷，然后根據(jù)這個(gè)判斷進(jìn)行一步的檢查與試驗(yàn)，肯定或修正這個(gè)判斷，直至最后將故障確診。
5. 修理實(shí)施階段應(yīng)根據(jù)實(shí)際情況，本著“先外后內(nèi)，先調(diào)后拆”的原則，制訂出修理工作的具體措施和步驟，有條不紊地進(jìn)行修理
6. 總結(jié)經(jīng)驗(yàn)故障排除后，總結(jié)有益的經(jīng)驗(yàn)和方法，找出防止故障發(fā)生的改進(jìn)措施。
7. 記載歸檔將本次伺服液壓系統(tǒng)故障的發(fā)生、判斷、排除或修理的全過程詳細(xì)記載后歸入設(shè)備技術(shù)檔案?jìng)洳?/p>

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液壓控制閥原理
液壓控制閥是指液壓傳動(dòng)系統(tǒng)或液壓控制系統(tǒng)中用來控制液體壓力、流量和方向的元件。其中控制壓力的稱為壓力控制閥，控制流量的稱為流量控制閥，控制通、斷和流向的稱為方向控制閥。
液壓控制閥（簡(jiǎn)稱液壓閥）在液壓系統(tǒng)中的功用是通過控制調(diào)節(jié)液壓系統(tǒng)中油液的流向、壓力和流量，使執(zhí)行器及其驅(qū)動(dòng)的工作機(jī)構(gòu)獲得所需的運(yùn)動(dòng)方向、推力（轉(zhuǎn)矩）及運(yùn)動(dòng)速度（轉(zhuǎn)速）等。任何一個(gè)液壓系統(tǒng)，不論其如何簡(jiǎn)單，都不能缺少液壓閥；同一工藝目的的液壓機(jī)械設(shè)備，通過液壓閥的不同組合使用，可以組成油路結(jié)構(gòu)截然不同的多種液壓系統(tǒng)方案。因此，液壓閥是液壓技術(shù)中品種與規(guī)格最多、應(yīng)用*泛部分（元件）；一個(gè)新設(shè)計(jì)或正在運(yùn)轉(zhuǎn)的液壓系統(tǒng)，能否按照既定要求正?？煽康剡\(yùn)行，在很大程度上取決于其中所采用的各種液壓閥的性能優(yōu)劣及參數(shù)匹配是否合理。
液壓控制閥分類
1、根據(jù)結(jié)構(gòu)形式分類
滑閥： 滑閥為間隙密封，閥芯與閥口存在一定的密封長(zhǎng)度，因此滑閥運(yùn)動(dòng)存在一個(gè)死區(qū)。
錐閥：錐閥閥芯半錐角一般為12 °～20 °，閥口關(guān)閉時(shí)為線密封，密封性能好且動(dòng)作靈敏。
球閥：性能與錐閥相同。
2、根據(jù)控制方式分類
定值或開關(guān)控制閥：被控制量為定值的閥類，包括普通控制閥、插裝閥、疊加閥。
比例控制閥：被控制量與輸入信號(hào)成比例連續(xù)變化的閥類，包括普通比例閥和帶內(nèi)反饋的電液比例閥。
伺服控制閥：被控制量與（輸出與輸入之間的）偏差信號(hào)成比例連續(xù)變化的閥類，包括機(jī)液伺服閥和電液伺服閥。
數(shù)字控制閥：用數(shù)字信息直接控制閥口的啟閉，來控制液流的壓力、流量、方向的閥類。
3、根據(jù)用途分類
壓力控制閥：用來控制液壓系統(tǒng)中油液壓力。
流量控制閥：Ø流量控制閥是通過改變閥口大小來改變液阻實(shí)現(xiàn)流量調(diào)節(jié)的閥。
方向控制閥：在液壓系統(tǒng)中控制液流方向。
4、根據(jù)安裝連接方式分類
管式連接：閥體進(jìn)出口由螺紋或法蘭與油管連接。
板式連接：將進(jìn)出口開于閥體的一個(gè)面。
插裝閥：又分為螺紋插裝閥和二通或蓋板插裝閥。
螺紋插裝閥：其安裝形式為螺紋旋入式的液壓執(zhí)行元件。
二通或蓋板插裝閥：由插芯為基本組件，插到特別設(shè)計(jì)加工的閥體內(nèi)，配以蓋板、先導(dǎo)閥組成的一種多功能的復(fù)合閥。因每個(gè)插裝閥基本組件有且只有兩個(gè)油口，故被稱為二通插裝閥。
疊加閥：疊加閥以板式閥為基礎(chǔ)，每個(gè)疊加閥不僅起到單個(gè)閥的功能，而且還溝通閥與閥的流道。換向閥安裝在最上方，對(duì)外連接油口開在最下邊的底板上，其他的閥通過螺栓連接在換向閥和底板之間。