現在、主流のサーボ ドライブは、コア制御ユニットとしてデジタル シグナル プロセッサ (DSP) を利用しており、複雑な制御アルゴリズムの実装を可能にし、デジタル化、ネットワーキング、インテリジェントな動作を促進しています。電源スイッチングには、インテリジェント パワー モジュール (IPM) を中心に設計された駆動回路が広く採用されています。これらの IPM は統合された内部駆動回路を備えており、過電圧、過電流、過熱、不足電圧などの状態をカバーする障害検出および保護回路が組み込まれています。-さらに、ソフトスタート回路がメイン電力ループに組み込まれており、起動プロセス中のドライブユニットへの影響を軽減します。
パワードライブユニットは、まず、三相フルブリッジ整流回路を介して入力される三相電力{{0}{1}または商用主電源-を整流し、対応する DC 電力を取得します。-この整流された電力は、三相正弦波 PWM 電圧源インバータによって処理され、三相永久磁石同期 AC サーボ モータを駆動します。{{8}パワードライブユニットの動作全体は、AC-DC-AC 変換プロセスとして簡単に説明できます。整流ユニット (AC-DC) の主回路トポロジは、三相フルブリッジ非制御整流回路です。-
サーボ システムの普及に伴い、サーボ ドライブの操作、試運転、メンテナンスが現代の状況において重要な技術課題として浮上しています。そのため、サーボ ドライブに関する詳細な技術研究を実施する産業用制御技術サービス プロバイダが増えています。{0}
サーボ ドライブは、最新のモーション コントロール システムの重要なコンポーネントを構成しており、産業用ロボットや CNC マシニング センターなどの自動化機器に広く導入されています。特に、AC永久磁石同期モータを制御するように設計されたサーボドライブは、国内外で研究の焦点となっています。現在の AC サーボ ドライブの設計では、ベクトル制御原理に基づいた、電流、速度、位置のループを含むトリプル-ループ制御アルゴリズム-が採用されています-。この枠組みの中で、速度制御ループの適切な設計は、サーボ制御システムの全体的なパフォーマンス、特に速度制御機能の最適化において極めて重要な役割を果たします。
サーボフィードシステムの要件
1. 広い速度規制範囲
2. 高い位置決め精度
3. 十分な伝達剛性と高速安定性
4. オーバーシュートのない高速応答
生産性と加工品質の両方を確保するには、高い位置決め精度が必要であることに加えて、優れた高速応答特性、特にコマンド信号を高速に追跡する機能も不可欠です。{0}{1}{1}これは、CNC システムの始動段階と制動段階では、フィード システムの過渡応答時間を短縮し、輪郭遷移誤差を最小限に抑えるために、十分に高い加速率と減速率が必要となるためです。
5.低速での高トルク。強力な過負荷機能
一般に、サーボ ドライブは、数分から 30 分までの範囲の期間にわたって、定格負荷の 1.5 倍を超える過負荷容量を備えています。さらに、定格容量の 4 ～ 6 倍の過負荷レベルに短時間であればダメージを受けることなく耐えることができます。
6. 高い信頼性
CNC工作機械の送り駆動システムには、高い信頼性と優れた動作安定性が求められます。温度、湿度、振動の変化などの環境条件-に対する堅牢な適応性と、外部干渉に対する強い耐性を備えている必要があります。
モーター要件
1. モーターは、トルク変動を最小限に抑え、-最低速度から最高速度までの全速度範囲-にわたってスムーズに動作する必要があります。特に、非常に低速（0.1 r/min 以下など）では、「這い」現象を起こさずに滑らかな速度を維持する必要があります。
2. モーターは、低速での高トルクの要件を満たすために、十分な持続的過負荷容量を備えていなければなりません。通常、DC サーボ モーターは、損傷を受けることなく、定格容量の 4 ～ 6 倍の過負荷に数分間耐える必要があります。
3. 迅速な応答機能を確保するには、モーターは低い回転慣性と高い失速トルクを備え、同時に可能な限り小さい時定数と始動電圧を示す必要があります。
4. モータは頻繁な始動、制動、逆転動作に耐えられるものでなければなりません。