Servomotorhastighedskontrol og interferensforebyggende foranstaltninger

servomotorer  refererer til motoren, der styrer driften af ​​mekaniske komponenter i servosystemet, og er en hjælpemotor med indirekte hastighedsændring. Servomotoren kan styre hastigheden og positionsnøjagtigheden meget præcist og kan konvertere spændingssignalet til drejningsmoment og hastighed for at drive kontrolobjektet. Servomotorens rotorhastighed styres af indgangssignalet og kan reagere hurtigt.

I det automatiske styresystem bruges det som en aktuator og har karakteristika af lille elektromekanisk tidskonstant, høj linearitet, startspænding osv., som kan konvertere det modtagne elektriske signal til vinkelforskydningen eller vinkelhastighedsudgangen på motorakslen. Opdelt i to hovedkategorier af DC- og AC-servomotorer er dens hovedtræk, at der ikke er nogen rotation, når signalspændingen er nul, og hastigheden falder med en ensartet hastighed med stigningen i drejningsmomentet.

 

Som kraftmuskelen i den automatiserede fabrik, den servomotorer   er uundgåelige i industriel kontroldesign og vedligeholdelse. Så i dag vil vi opsummere og studere servohastighedskontrol og anti-interferensforanstaltninger.

 

Der er mange almindeligt anvendte servomotorer  , og udvalget er ikke en enkel sag. Hver type servo er dygtig, og det er meget stressende for vores læring. Den eneste foranstaltning, vi kan tage, er at vælge, hvad vi kan møde i vores daglige arbejde. Lær om de fleste modeller, og lær i øvrigt om flere modeller og mærker, der er mere almindeligt brugt på markedet. Servomotorens hastighed er forskellig fra tusind, tusind fem, tre tusinde, vi bruger den mest brugte 3000RPM AC servo til at repræsentere.

 

I faktisk brug, hvis en servo er valgt eller brugt er 3000RPM, og den nødvendige hastighed er 0-3000 variabel hastighed, hvilke midler kan så bruges til at ændre den aktuelle servohastighed.

 

 

Justeringen af ​​servohastigheden afhænger af, hvilken metode der bruges til at styre og valget af kontrolmetode, om der skal bruges pulsstyringshastighed, analog kontrolhastighed eller direkte drev intern indstillingskontrol og justeringshastighed, den tilsvarende metode er også anderledes.

 

Svarende til tre forskellige kontrolmetoder for at opsummere hastighedsændringen:

 

1 Momentstyring, hastigheden er fri (varierer med belastning)

Momentstyring er en almindeligt anvendt kontrolmetode. Udgangsmomentet indstilles af ekstern analog eller direkte adressetildeling, så den tilsvarende hastighed er ikke altid sikker, fordi udstyrets friktionskoefficient ændres, belastningen Ændringen af ​​vil påvirke hastighedsoutputtet. I dette tilfælde behøver vi som udgangspunkt ikke at justere hastigheden, fordi det er automatisk justering. Det, vi har brug for, er systemets stabilitet, og drejningsmomentet er stabilt i lang tid.

 

Det indstillede drejningsmoment kan ændres ved øjeblikkeligt at ændre den analoge indstilling, eller det kan opnås ved at ændre værdien af ​​den tilsvarende adresse ved hjælp af kommunikation. Applikationen bruges hovedsageligt i viklings- og afviklingsanordninger, der har strenge krav til materialets kraft, såsom viklingsanordninger eller optisk fibertrækudstyr. Formålet med at bruge servo er at forhindre ændringen af ​​viklingsmaterialet i at ændre kraften.

 

2 Positionskontrol, præcis positionering, hastighed og drejningsmoment kan kontrolleres strengt

I positionskontroltilstanden bestemmes rotationshastigheden generelt af frekvensen af ​​eksternt inputimpulser, og rotationsvinklen bestemmes af antallet af impulser. Nogle servoer kan direkte tildele hastighed og forskydning gennem kommunikation.

Positionstilstand kan have meget streng kontrol med hastighed og position, så den bruges generelt i positioneringsanordninger. Anvendelsesområder såsom CNC-værktøjsmaskiner, trykmaskiner og så videre.

Hvad er den nominelle frekvens af PLC'en eller andre sendeimpulser under brug? 20KHz, 100KHz, 200KHz, den faktiske afstand, der skal flyttes, svarer til den pulsækvivalent, der er valgt af servoen, og den øvre grænse for kørehastighed og -tid for servoens bevægelse til den specificerede position kan beregnes.

Servolinjehastigheden skal beregnes, og kun den passende servomodel kan vælges for at opfylde stedets krav.

Servo online kørehastighed = kommando puls nominel frekvens × servo øvre grænsehastighed

Servo-controllere har generelt en encoder og kan modtage feedback-impulser fra encoderen. Indstil encoder-feedback-impulsfrekvensen på hastighedsløkken. Indstil pulsfrekvensen for koderfeedback = pulstal for koderfeedback pr. uge × servomotorens indstillede hastighed (R/s) Fordi kommandoen pulsfrekvens = pulsfrekvensen for koderens feedback/elektronisk gearforhold, kan 'kommando pulsfrekvensen' også indstilles til at indstille servomotorens hastighed.

 

3. I hastighedstilstand er drejningsmomentet frit (varierer med belastningen)

Rotationshastigheden kan styres af analog indgang eller pulsfrekvens, og positionering kan også udføres i hastighedstilstand, når den ydre sløjfe PID-styring med øvre styreenhed er tilvejebragt, men motorens positionssignal eller positionssignalet for den direkte belastning skal sendes til den øverste position. Feedback til beregningsformål.

Hastighedstilstanden svarer til positionstilstanden, og positionssignalet har en fejl. Positionstilstandssignalet leveres af terminalbelastningsdetektionsanordningen, som reducerer den mellemliggende transmissionsfejl og relativt øger positioneringsnøjagtigheden af ​​hele systemet.

Hastighedskontroltilstanden bruger hovedsageligt 0-10 spændingssignalet til at styre motorhastigheden. Størrelsen af ​​den analoge størrelse bestemmer størrelsen af ​​den givne hastighed. Det positive eller negative bestemmer motorresponsen afhænger af hastighedskommandoforstærkningen. Det bruges i lejligheder med stor belastningsinerti. I hastighedstilstand skal du indstille hastighedsløkkeforstærkningen for at få systemet til at reagere hurtigere. Det er nødvendigt at tage højde for udstyrets vibrationer ved justering, og systemvibrationen bør ikke være forårsaget af reaktionshastigheden.

Når du bruger hastighedskontrol, skal du også være opmærksom på accelerations- og decelerationsindstillingerne. Hvis der ikke er nogen lukket sløjfestyring, kræves nulklemme eller proportionalstyring for at stoppe motoren fuldstændigt. Når den øverste computer bruges til position lukket sløjfe, kan den analoge værdi ikke automatisk justeres til nul.

 

Styresystemet sender +/-10V analoge spændingskommandoer til servodrevet for at styre hastigheden. Fordelen er, at servoen reagerer hurtigt, men ulempen er, at den er mere følsom over for interferens på stedet, og fejlretningen er lidt mere kompliceret. Hastighedskontrollen har en bred vifte af applikationer: et kontinuerligt hastighedsreguleringssystem, der kræver hurtig sæderingning; et positioneringssystem med lukket sløjfe fra den øvre position; et system, der kræver flere hastigheder for hurtig skift.

Under brug og fejlfinding af servosystemet vil der fra tid til anden opstå forskellige uventede forstyrrelser, især ved anvendelse af servomotoren, der sender impulser.

 

Det følgende vil analysere typer og genereringsmetoder for interferens fra flere aspekter for at opnå målrettede anti-interferensformål. Jeg håber, at alle vil lære og forske sammen.

 

1. Interferens fra strømforsyningen

Der er forskellige restriktioner på brugsforholdene på stedet, og der er som regel mange komplicerede situationer, der skal undgås, og årsagen til problemet bør så vidt muligt undgås.

I mange tilfælde vil vi tilføje filtre til strømforsyningsmodulet og bevægelsescontrolleren på den roterende encoder ved at tilføje spændingsregulatorer, isolationstransformatorer og andet udstyr, ændre drevet til en DC-reaktor og ændre lavpasfilterets tid og bærefrekvensparametrene for drevet. , For at reducere interferensen forårsaget af indførelsen af ​​strømforsyningen og for at undgå fejl i servokontrolsystemet.

Servosystemets strømledninger skal føres separat for at forkorte afstanden mellem drevet og motorens strømledning osv. for at undgå interferens med styreledningen og forårsage drevfejl.

 

2. Interferens fra kaoset i jordingssystemet

Jording er et effektivt middel til at forbedre anti-interferens af elektronisk udstyr. Det kan forhindre udstyret i at udsende interferens og undgå påvirkning af ekstern interferens. Forkert jordforbindelse vil dog introducere alvorlige interferenssignaler og gøre systemet ude af stand til at fungere normalt. Styresystemets jordledning omfatter generelt systemjord, skærmjord, AC-jord og beskyttende jord.

Hvis jordingssystemet er kaotisk, er hovedinterferensen for servosystemet den ujævne fordeling af potentialet for hvert jordingspunkt. Der er en potentialforskel mellem de to ender af kabelafskærmningssektionen, jordledningen, jorden og jordingspunkterne på andet udstyr, hvilket forårsager jordsløjfestrømme. Påvirker den normale drift af systemet.

Nøglen til at løse denne form for interferens er at skelne jordforbindelsesmetoden og give en god jordforbindelse til systemet.

Jordledningen lavet af servoen skal være opmærksom på miljømæssig elektromagnetisk kompatibilitet og skærme højfrekvente elektromagnetiske bølger, radiofrekvensenheder osv.; strømstøjsinterferenskilder bør undertrykkes og elimineres, såsom høj- og mellemfrekvens på den samme strømtransformator eller distributionsbus, højeffekt-ensretter og inverter-strømenheder osv...

Indfør en ukonventionel jordingsbehandling, fordi strømfordelingsledningen uundgåeligt har en stor interferenskilde, driveren er installeret separat i kabinettet, installationskortet bruger en ikke-metalplade, og jordledningerne relateret til servodriveren er suspenderet, og andre målesystemer er pålideligt jordet. , Dette kan være bedre.

 

3. Interferens fra systemet

Det er hovedsageligt produceret af den gensidige elektromagnetiske stråling mellem de interne komponenter og kredsløb i systemet, såsom den gensidige stråling af logiske kredsløb, den gensidige påvirkning af analog jord og logisk jord og mismatchende brug af komponenter.

Signalledninger og kontrolledninger skal være afskærmede ledninger, hvilket er en fordel for at forhindre interferens.

Når linjen er lang, for eksempel, afstanden overstiger 100 m, skal trådens tværsnit forstørres.

Signalledninger og styreledninger placeres bedst gennem rør for at undgå gensidig interferens med strømledninger.

Transmissionssignalet er hovedsageligt baseret på valget af det aktuelle signal, og dæmpningen og anti-interferensen af ​​det aktuelle signal er relativt god. I praktiske applikationer er sensorudgangen for det meste et spændingssignal, som kan konverteres af en konverter.

For at filtrere DC-strømforsyningen af ​​det analoge svage kredsløb kan du tilføje to 0,01uF (630V) kondensatorer, den ene ende er forbundet til strømforsyningens positive og negative poler, og den anden ende er forbundet til chassiset og derefter forbundet til jorden. Meget effektiv.

Når servoen knirker, udsender den højfrekvent harmonisk interferens. Du kan tilslutte en 0,1u/630v CBB-kondensator til chassiset for en test på P- og N-enderne af servodrevbus-strømforsyningen.

Afskærmningslaget på kortets kontrollinje er forbundet med kortets 0V, og driveren er ikke tilsluttet. Træk blot en del af afskærmningslaget ud og sno det til en streng og eksponer det til ydersiden. Brug elektromagnetisk EMI-filter, svejse-anti-interferensmodstand på kontrolledningen, eller tilslut en magnetisk ring til motorens strømledning.

 

Selve arbejdsforholdene på stedet er meget mere komplicerede, og det kan kun være en konkret analyse af specifikke problemer, men i sidste ende vil der være en tilfredsstillende løsning, men procesoplevelsen er anderledes!