低壓直流伺服電機有哪些調(diào)速方法？直流伺服系統(tǒng)的控制原理介紹,！
低壓直流伺服電機調(diào)速,，往往說的是他勵有刷直流電機調(diào)速，根據(jù)直流電機的轉(zhuǎn)速方程,，轉(zhuǎn)速n=(電樞電壓U-電壓電流Ia*內(nèi)阻Ra)÷（常數(shù)Ce*氣隙磁通Φ）,，因為電樞的內(nèi)阻Ra非常小，所以電壓電流Ia*內(nèi)阻Ra≈0,，這樣轉(zhuǎn)速n=(電樞電壓U)÷（常數(shù)Ce*氣隙磁通Φ）,，只要在氣隙磁通Φ恒定下調(diào)整電樞電壓U，就可以調(diào)整直流電機的轉(zhuǎn)速n,；?????或者在電樞電壓U恒定下調(diào)整氣隙磁通Φ,，同樣可以調(diào)整電機的轉(zhuǎn)速n，前者叫恒轉(zhuǎn)矩調(diào)速,，后者稱之為恒功率調(diào)速,。
低壓直流伺服電機恒轉(zhuǎn)矩調(diào)速方式
恒轉(zhuǎn)矩模式下,，要先保持氣隙磁通Φ恒定，直流電機的定子和轉(zhuǎn)子磁場是正交狀態(tài)的,，互相沒有影響,。要保持Φ恒定，只要保證勵磁線圈的電流穩(wěn)定在一個值就可以了,。理論上給一個恒流源來控制勵磁線圈的電流是比較完美的,，但是因為電流源不好找,，而一般給勵磁線圈施加一個穩(wěn)定的電壓值，也可以近似讓勵磁電流穩(wěn)定,，進而讓氣隙磁通Φ恒定。如果是永磁直流伺服電機,，用永磁鐵來替代了勵磁線圈,，磁通是永久恒定的，所以不用操這個心了,。
簡單的調(diào)整電壓,，并不能滿足負載波動比較厲害的場合，所以引進了串級調(diào)速系統(tǒng),，通過檢測電機的電流和轉(zhuǎn)速,，分別弄出電流環(huán)內(nèi)環(huán)和速度環(huán)外環(huán)了，使用PID算法,，有效的滿足了負載波動狀況下的調(diào)速,，讓直流電機的調(diào)速工作特性非常“硬”,，也就是最大轉(zhuǎn)矩不會受到轉(zhuǎn)速的波動而變化,，實現(xiàn)了真正的恒扭矩輸出。這種調(diào)速方式,，一直是交流調(diào)速系統(tǒng)的模仿對方,，比如變頻器矢量控制，就是模仿這種方式而實現(xiàn)的,。如果只用電流環(huán)內(nèi)環(huán),，還可以直接控制電機輸出一定的扭矩，滿足不同的拉伸和卷曲等控制要求,。
電樞電壓控制,，在晶閘管和IGBT這些沒有被發(fā)明前，控制起來也不是容易的事情了,，畢竟功率比較大,，早期是通過一臺發(fā)電機直流發(fā)電來控制的，通過調(diào)整發(fā)電機的磁通就可以控制發(fā)電機的輸出電壓,，進而調(diào)整了電樞電壓大小的,。
在晶閘管可控硅被發(fā)明出來以后，通過給可控硅施加交流輸入電壓,，利用移相觸發(fā)技術控制可控硅的導通角,，就可以把交流電整流成一定脈動的直流電，因為直流電機是大感性負載,，脈動直流電會被大電感緩沖穩(wěn)定下來,。這個直流電的電壓是可以調(diào)整的,，和可控硅的導通角成一定的比例關系。這種調(diào)速技術是非常成熟可靠的,，在上個世紀中后期得到了廣泛的工業(yè)應用,。
另外場效應管和IGBT之類的器件出現(xiàn)以后，低壓直流伺服電機調(diào)速還可以做得更加精密了,，可以利用PWM斬波技術,，讓輸出的直流電壓非常穩(wěn)定，這樣直流電機的轉(zhuǎn)速波動非常小,，如果讓電機的轉(zhuǎn)子變長點,，轉(zhuǎn)動慣量變小了，外加了位置環(huán)進去,，還可以實現(xiàn)精確的定位控制,，這個就是所謂的直流伺服系統(tǒng)了。
低壓直流伺服電機恒功率調(diào)速方式
就是所謂的弱磁調(diào)速,，這種調(diào)速方式,，本質(zhì)是恒轉(zhuǎn)矩調(diào)速方式的一種補充，主要是有些場合,，需要比較寬的調(diào)速范圍,，比如有些龍門床，需要電機加工時候進刀非常慢,，扭矩要很高,；而退回來時候扭矩很輕看是要跑非常快,，這時候進刀時候用恒轉(zhuǎn)矩調(diào)速模式,，而退回來時候用弱磁調(diào)速方式，這時候電機的最大功率是不變的,。
也有些電動車,，低速上坡時候要跑很慢，需要很大扭力,，而平路阻力小又想跑非?？欤@時候也需要用到恒功率調(diào)速,，類似于機械變檔或者調(diào)減速比的方式來調(diào)速,。一般弱磁調(diào)速，是不適合于永磁電機的,，因此磁通Φ無法單獨控制,。
要弱磁，就是直接減少氣隙磁通Φ的大小，這時候可以降低勵磁線圈的電流,，一般也會在勵磁線圈使用可控硅或者場效應管這些來做一個PI調(diào)整回來輸出一個電流源來實現(xiàn),。
弱磁調(diào)速的時候，電機轉(zhuǎn)速越高,，電機輸出的最大扭矩會越小,，這個是需要注意的，而且一般也不會無限制的減小下去,，大概能控制在額定勵磁電流的90%左右,。
直流伺服系統(tǒng)的控制原理以及優(yōu)缺點
伺服系統(tǒng)（servomechanism）又稱隨動系統(tǒng)，是用來精確地跟隨或復現(xiàn)某個過程的反饋控制系統(tǒng),。伺服系統(tǒng)使物體的位置、方位,、狀態(tài)等輸出被控量能夠跟隨輸入目標（或給定值）的任意變化的自動控制系統(tǒng),。它的主要任務是按控制命令的要求、對功率進行放大,、變換與調(diào)控等處理,，使驅(qū)動裝置輸出的力矩、速度和位置控制非常靈活方便,。在很多情況下,，伺服系統(tǒng)專指被控制量（系統(tǒng)的輸出量）是機械位移或位移速度、加速度的反饋控制系統(tǒng),，其作用是使輸出的機械位移（或轉(zhuǎn)角）準確地跟蹤輸入的位移（或轉(zhuǎn)角）,，其結(jié)構(gòu)組成和其他形式的反饋控制系統(tǒng)沒有原則上的區(qū)別。伺服系統(tǒng)最初用于國防軍工, 如火炮的控制, 船艦,、飛機的自動駕駛,導彈發(fā)射等,后來逐漸推廣到國民經(jīng)濟的許多部門,如自動機床,、無線跟蹤控制等。
直流伺服系統(tǒng)的優(yōu)缺點
1,、優(yōu)點
精確的速度控制
轉(zhuǎn)矩速度特性很硬
原理簡單,、使用方便
價格優(yōu)勢
2、缺點
電刷換向
速度限制
附加阻力
產(chǎn)生磨損微粒（對于無塵室）
直流伺服系統(tǒng)的控制原理
直流伺服和交流伺服相似,，可以采用控制器開環(huán)控制方式,，控制器半閉環(huán)控制和全閉環(huán)控制系統(tǒng)。
直流伺服系統(tǒng)控制面板結(jié)構(gòu)如下,，面板右側(cè)為與直流伺服電機接口板的接口,，包括電機驅(qū)動接口和編碼器接口；左側(cè)為與運動控制器面板的接口,，包括位置控制模式接口和速度控制模式接口,。
M+，M-信號為直流無刷伺服電機的電源線,，用于驅(qū)動電機的運動,。
A+,，A-，B+,，B-,，C+，C-,，5+,，0V信號為編碼器信號，用于反饋電機軸的實際位置,。
A,，/A，B,，/B,，C，/C,，+5V,，PUL+，DIR+,，OGND,，OVCC，GND,，DAC,，RESET，ALM,，ENABLE為與控制器相連的控制信號,。
其含義為：
A，/A,，B,，/B，C,，/C為驅(qū)動器反饋給運動器控制器的編碼器信號,。
+5V為電源。
PUL+,，PUL-為脈沖信號,，用于位置模式下的電機控制。
DIR+,，DIR-為方向信號,，用于位置模式下的電機控制。
OGND，OVCC,，GND分別為模擬地,，模擬電源和數(shù)字地。
DAC為驅(qū)動器接受的模擬控制信號,，范圍一般為-10V-10V,。
RESET，ALM,，ENABLE為控制信號,，分別表示驅(qū)動器的復位，報警以及使能功能,。
直流伺服驅(qū)動器通常具有速度控制模式和位置控制模式,。
采用位置模式時，輸入控制信號為脈沖和方向（或是正負脈沖）,，采用速度模式時,，輸入控制信號為模擬量。驅(qū)動器將輸入信號轉(zhuǎn)化為速度控制信號,，經(jīng)過速度控制器轉(zhuǎn)化為電流控制信號,，電流信號通過PWM回路作用于功率擴大模塊的輸出模塊,，最后施加給電機,。
直流伺服驅(qū)動器采用IDM只能伺服驅(qū)動器。
IDM240/640是嵌入式智能,、高精密,、全數(shù)字化的伺服驅(qū)動器，可驅(qū)動方波或正弦波無刷伺服電機（PMSM）,，直流有伺服電機,，通過CAN或RS-485接口可組成多達256個軸的分布式智能網(wǎng)絡運動系統(tǒng)，嵌入的高級可編程運動語言（TML）提供各種高級運動控制和plc專用功能,。
主要特點如下 ：
分布式智能,，單軸主控運行或從動軸模式
控制模式：位置，速度,，轉(zhuǎn)矩,，電壓，外部變量
運動模式：脈沖＋方向,，電子齒輪,，Profiling，Contouring
可編程保護：位置誤差,，過流,，過壓或欠壓，I2t，
DSP控制技術：基于MotionChipTM 技術
RS232/485串行接口,，波特率可達115KB
CAN2.0局域總線,，兼容CANopen，波特率可達1MHz
輸出電流：連續(xù)電流5A/8A,，峰值電流16A,，
電源電壓：12-48VDC（IDM240） ，12-48VDC（邏輯電源）/80V（電機）（IDM640）
緊湊結(jié)構(gòu)設計：136 x 84.5 x 26 mm
控制軟件采用Easy Motion Studio,，控制軟件特點如下：
高級圖形化評估分析編程工具EasyMotion Studio平臺快速設置電機,、驅(qū)動器參數(shù)及編程運動程序，TML_LIB函數(shù)庫是智能化伺服驅(qū)動器在 PC上執(zhí)行運動控制應用的一個函數(shù)庫,，在C/C++,、Basic、Delphi,、Labview開發(fā)的應用程序中調(diào)用庫中的.DLL文件執(zhí)行后,，能直接與驅(qū)動器通信、設置參數(shù),、查詢狀態(tài),、傳送命令、定義運動事件,，測試輸入輸出口狀態(tài)等,。
Starter Kit for IDM640：包含驅(qū)動器的完整組件，包括一個IDM640驅(qū)動器,，一個電機,，一個I/O板，EasyMotion Studio軟件,，以及應用程序的幫助和完整文件,。是測試您的運動控制程序的理想實驗平臺。如上所述均包含在一個可立即運行,、即插即用的組件中,。
