实验七 交流伺服系统的构成、调整及使用 换，成为静止坐标系的给定电压Va*、Vb*、Vc*。
图4 电流反馈跟踪控制（DC法）
⑶ 实时PWM技术。上述电流调节器输出的给定电压Va*、Vb*、Vc*。要依靠PWM技术转变为三相的PWM信号，分别驱动逆变器的三相六个桥臂，从而控制伺服电机三相定子电流，实现电机电流跟踪给定电流值。在实时反馈的PWM技术中，一般采用滞环法、次谐波法和空间矢量法。
次谐波法PWM技术。
依载波和采样的不同，可分为单边调制，双边对称调制。次谐波法对各相的给定电压信号Va*、Vb*、Vc*分别进行调制，共用一个载波信号。以双边不对称调制为例，离散采样点发生在三角载波的峰值时刻，从正峰值到负峰值的时间间隔为负半周，从负峰值到正峰值的时间间隔为正半周，合成一个PWM周期，给定电压V近似地由采样值Vk和Vk?1代替，这两个电压与三角载波的交点，表示PWM波改变状态的时刻，如图5所示。
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图5 双边不对称调制原理
(1?
vkTs),负半周 vm2 Tk? (1?vk?1Ts),正半周 vm2 空间矢量法PWM技术。 三相电压型逆变压器的输出状态可用8个开关电压矢量表示，其中v0、v7为零电压矢量，如图6所示。PWM调制的基本原理是用若干开关电压矢量逼近给定的电压矢量v*。例如，在I区间，v*位于v1和v2之间，如
图6（b）所示，其中vDC为直流母线电压。图6（C）表示调制的结果，即由相邻电压矢量v1、v2、零矢量v0、v7对时间的积分等于给定电压矢量v即：
vTs?v0t0?v1t1?v2t2?v7t7?v1t1?v2t2**对时间的积分，
t1?3vTs*vdc1 t0?t7??Ts?t1?t2?
2???Tssinr sin??r? t2?vdc?3?3v*7 无锡机电高等职业技术学校
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图6 空间矢量PWM调制
图7表示永磁同步电机控制原理框图.交流伺服系统是一个多环控制系统,需要实现位置、速度、电流三种负反馈控制.设置了三个调节器,分别调节位置、速度和电流,三者之间实行串级联接,把位置调节器的输出当作速度调节器的输入, 再把速度调节器的输出作为电流调节器的输入,而把电流调节器的输出经过坐标变换后,给出同步电机三相电压的瞬时给定值,通过PWM逆变器,实现对同步电机三相绕组的控制.实测的三相电流(iA,iB,iC)瞬时值,也要通过坐标反变换,成为实现电流的反馈控制.上述控制框图,在结构电流为最内环,位置为最外环,形成了位置、速度、电流的三闭环控制系统。
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实验七 交流伺服系统的构成、调整及使用 直流电源U*A*+-位置调节器*速度调节器I+*mU电流调节器*mU坐标变换*PWMiA Bi逆变器*BiPMSMC坐标变换ddt 5、 MINAS A系列伺服驱动器控制信号接线图 图8 为位置控制CN1/F接线图，图9为速度控制 CN1/F接线图。 四.实验步骤： 1、主回路接线原理图 按图10连接（或检查）r、t及L1、L2、L3电源接线；连接（或检查）伺服驱动器U、V、W与伺服电机A、B、C之间接线；连接（或检查）伺服电机位置传感器与伺服驱动器的连接电缆（见图11）；连接（或检查）伺服ON控制线及开关。 2、电机空载下试运转
松开伺服电机与负载的联轴器，接通伺服驱动器的电源，按参考文献[28]“Panasonic交流伺服电机驱动器MINAS-A系列使用说明书” PAGE-51的步骤,先设置用户参数为出厂设定,用JOG模式试运转。接通驱动器电源，初始显示r—0,按MODE键及“∧”,“∨”键, 显示AF_JOG, 按SET键, 按住“∧”键直到出现“ready”。按住“<“键直到出现“Srv_on”。按“∧”键，电机反时针方向旋转。按“∨”键，电机顺时针方向旋转。其速率由PA57参数来确定。
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--+ImUCiiiA BCPS图7 永磁同步电机控制原理框图 图2 永磁同步电机控制原理图实验七 交流伺服系统的构成、调整及使用 7COM+14.7KINH23CLPULS14PULS25GAINSIGN16SIGN213GND21C-MODEOA+22A-CLROA-A相脉冲输入指令脉冲输入禁止计数清零伺服-ONP运行/第2增益选择333029SRV-ON指令脉冲输入27指令脉冲分配选择28DIV26ZEROSPD控制方式选择报警清除CCW驱动禁止CW驱动禁止32319分频器CCWL48OB+49OB-23OZ+B相脉冲输入8CWL伺服准备好35S-RDY+34S-RDY-OZ-24C相脉冲输入464725伺服报警37ALM+36ALM-GND19Z相脉冲开集电极输出位置到位39COIN+38COIN-CZVDC12~24V机械制动释放11BRKOFF+20KSPR/TRQR14GND10K1516CCWTL/TRQR10KGND17CCW转矩限制输入(0--+10伏)10BRKOFF-转矩限制中PR09选择40TLC零速检出PR0A选择12ZSP4110KCWTL10K18CW转矩限制输入(-10--0伏)4342COM-1K1KSPM速度监视输出转矩监视输出FGIMCNI/F 图8 CN1/F位置控制接线图 无锡机电高等职业技术学校 3 CN1/F10 图位置控制接线图