【導(dǎo)讀】電動驅(qū)動器是一種通過控制設(shè)備來調(diào)節(jié)電動機(jī)操作的系統(tǒng)。驅(qū)動器的主要任務(wù)是管理電能（以及氣動和氣動）轉(zhuǎn)換為機(jī)械能（線性，旋轉(zhuǎn)，振蕩或其他類型的運(yùn)動），并針對特定應(yīng)用進(jìn)行了優(yōu)化。它們由幾個組件組成，包括電動機(jī)，伺服電動機(jī)，步進(jìn)電動機(jī)，逆變器，傳感器和控制系統(tǒng)。
電動驅(qū)動器是一種通過控制設(shè)備來調(diào)節(jié)電動機(jī)操作的系統(tǒng)。驅(qū)動器的主要任務(wù)是管理電能（以及氣動和氣動）轉(zhuǎn)換為機(jī)械能（線性，旋轉(zhuǎn)，振蕩或其他類型的運(yùn)動），并針對特定應(yīng)用進(jìn)行了優(yōu)化。它們由幾個組件組成，包括電動機(jī)，伺服電動機(jī)，步進(jìn)電動機(jī)，逆變器，傳感器和控制系統(tǒng)。
另一方面，運(yùn)動控制涉及調(diào)節(jié)和管理運(yùn)動以獲得準(zhǔn)確可靠的行為，因此它們可用于控制電動機(jī)的速度，扭矩和位置，從而可以進(jìn)行廣泛的機(jī)械應(yīng)用。驅(qū)動器可以以直流電為單位，以獲取運(yùn)動應(yīng)用，或者在交替的電流中，尤其是在需要大量功率的工業(yè)領(lǐng)域（單相或三相）中。
如今，從工業(yè)自動化到機(jī)器人技術(shù)，從輸送帶到機(jī)床，從電動汽車中的電動機(jī)控制到飛機(jī)導(dǎo)航系統(tǒng)，從打印機(jī)，硬盤，硬盤等小型消費(fèi)者設(shè)備到風(fēng)力渦輪機(jī)和電動汽車系統(tǒng)的調(diào)節(jié)。新型驅(qū)動器當(dāng)前配備了集成的電子設(shè)備，可在緊湊的空間中化控制和功率。驅(qū)動器直接集成到電動機(jī)中，因此，簡化了機(jī)器的架構(gòu)，并減少了接線和尺寸。
驅(qū)動器必須根據(jù)自己的需求執(zhí)行兩個主要任務(wù)：
用正確的電流和電壓參數(shù)充分為電動機(jī)或執(zhí)行器供電
準(zhǔn)確控制電動機(jī)的行為
必須針對設(shè)備的應(yīng)用調(diào)整所有關(guān)鍵參數(shù)，例如名義功率，超載，滿載和泛濫電流。除了功率規(guī)格外，系統(tǒng)還必須很好地滿足反饋機(jī)制的要求，并完美地管理了電動機(jī)的投入和產(chǎn)出。必須確保正確實(shí)施通信協(xié)議，以便系統(tǒng)可以在與其他設(shè)備或控制網(wǎng)絡(luò)集成時有效地運(yùn)行。
此外，對工作溫度的連續(xù)監(jiān)測是一個關(guān)鍵方面，因?yàn)樗试S檢測任何過熱并迅速干預(yù)。如有必要，采用主動冷卻解決方案（例如通風(fēng)系統(tǒng)或強(qiáng)迫冷卻）可能是合適的，以確保隨著時間的推移穩(wěn)定和延長的操作。同樣，根據(jù)應(yīng)用程序和安全要求的特定需求，可能有必要整合動態(tài)或機(jī)械制動器。這些設(shè)備對于確保緊急情況下的直接系統(tǒng)關(guān)閉，減少對周圍組件或結(jié)構(gòu)的損害的風(fēng)險以及提高整體系統(tǒng)可靠性特別有用。
反饋機(jī)制
反饋是電動機(jī)控制的關(guān)鍵元素，對于確保系統(tǒng)能夠準(zhǔn)確，可預(yù)測地運(yùn)行至關(guān)重要（請參見圖1中的相關(guān)圖）。它允許系統(tǒng)不斷監(jiān)視位置，速度或其他操作變量，并自動調(diào)整與設(shè)定目標(biāo)的任何偏差。在一個過程中，系統(tǒng)輸出信號的一部分被饋回其輸入，以將其與所需的值進(jìn)行比較。實(shí)際值和所需值之間的差異會產(chǎn)生一個信號，該信號用于調(diào)整系統(tǒng)的輸入并減少差異。
驅(qū)動器以精度控制電動機(jī)的輸出和對輸入信號的響應(yīng)。實(shí)際上，它們充當(dāng)“控制器”，該“控制器”不斷糾正電動機(jī)的動作，以確保其準(zhǔn)確執(zhí)行所需的任務(wù)。需要傳感器（位置或速度）實(shí)時提供有關(guān)系統(tǒng)狀態(tài)的準(zhǔn)確信息?？刂破鞣治鰝鞲衅魈峁┑臄?shù)據(jù)并計(jì)算誤差信號（即差異）。
使用適當(dāng)?shù)目刂扑惴ǎɡ鏟ID）確定要應(yīng)用的糾正措施。電動機(jī)接收正確的控制信號，并相應(yīng)起作用以減少錯誤。反饋發(fā)生在閉環(huán)中，在該循環(huán)中，系統(tǒng)將繼續(xù)監(jiān)視和糾正，直到錯誤化為止。實(shí)施反饋循環(huán)可以使伺服驅(qū)動器對電動機(jī)進(jìn)行實(shí)時校正。這樣可以確保電動機(jī)在所需條件下運(yùn)行。
為微控制器實(shí)施偽代碼的一個示例，而無需介紹編程語言的技術(shù)細(xì)節(jié)，可能是：
初始化與電動機(jī)和溫度傳感器連接有關(guān)的引腳
連續(xù)讀取MCU的模擬端口的溫度傳感器值
將電壓讀數(shù)與預(yù)定閾值進(jìn)行比較
通過選擇適當(dāng)?shù)腜WM信號速度，根據(jù)傳感器的電壓調(diào)節(jié)電動機(jī)的速度
重復(fù)周期以不斷監(jiān)測溫度
圖1：反饋的理論操作
伺服電機(jī)和伺服驅(qū)動器
伺服驅(qū)動器及其伺服電動機(jī)如圖2所示。伺服驅(qū)動器是閉環(huán)控制系統(tǒng)中的基本電子組件，它會產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)伺服電機(jī)所需的能量。它包括電子電路，伺服電機(jī)和反饋傳感器。伺服驅(qū)動器會根據(jù)系統(tǒng)的需求使電動機(jī)加速，減速，停止或向后移動。沒有它，電動機(jī)將以不受控制的方式旋轉(zhuǎn)。它必須滿足工業(yè)或民用自動化中運(yùn)動控制應(yīng)用的要求，以確保高精度的定位控制。
從幾十瓦特的小冪中，運(yùn)行目標(biāo)可以相當(dāng)寬。它的特征是慣性速率取決于項(xiàng)目的規(guī)格，其運(yùn)動扭矩和角速度的變化值。他們可以控制各種伺服電機(jī)，包括AC，DC，刷，無刷，旋轉(zhuǎn)或線性電動機(jī)。反饋設(shè)備可以是電位計(jì)，霍爾效應(yīng)傳感器，加速度計(jì)，轉(zhuǎn)速計(jì)或其他合適的傳感器。然后，伺服驅(qū)動器將能量提供給伺服電機(jī)，并比較反饋信號，并根據(jù)需要調(diào)整電動機(jī)的行為。
運(yùn)動控制驅(qū)動器
圖2：帶有伺服器的伺服驅(qū)動器（來源：Inovance）
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