Maßnahmen zur Steuerung der Servomotorgeschwindigkeit und zur Vermeidung von Störungen

Servomotoren  beziehen sich auf den Motor, der den Betrieb mechanischer Komponenten im Servosystem steuert, und sind ein Hilfsmotor zur indirekten Geschwindigkeitsänderung. Der Servomotor kann die Geschwindigkeit und Positionsgenauigkeit sehr genau steuern und das Spannungssignal in Drehmoment und Geschwindigkeit umwandeln, um das Steuerobjekt anzutreiben. Die Rotorgeschwindigkeit des Servomotors wird über das Eingangssignal gesteuert und kann schnell reagieren.

Im automatischen Steuerungssystem wird es als Aktuator verwendet und weist die Eigenschaften einer kleinen elektromechanischen Zeitkonstante, einer hohen Linearität, einer Startspannung usw. auf, wodurch das empfangene elektrische Signal in die Winkelverschiebung oder Winkelgeschwindigkeitsausgabe an der Motorwelle umgewandelt werden kann. Unterteilt in zwei Hauptkategorien von Gleichstrom- und Wechselstrom-Servomotoren, besteht ihr Hauptmerkmal darin, dass keine Drehung erfolgt, wenn die Signalspannung Null ist, und dass die Drehzahl mit zunehmendem Drehmoment gleichmäßig abnimmt.

 

Als Kraftmuskel der automatisierten Fabrik ist die Servomotoren   sind bei der Konstruktion und Wartung industrieller Steuerungen unvermeidbar. Deshalb werden wir heute die Servogeschwindigkeitssteuerung und die Anti-Interferenz-Maßnahmen zusammenfassen und untersuchen.

 

Es gibt viele häufig verwendete Servomotoren  , und die Auswahl ist keine einfache Sache. Jeder Servotyp ist kompetent und für unser Lernen sehr anstrengend. Die einzige Maßnahme, die wir ergreifen können, besteht darin, auszuwählen, was wir in unserer täglichen Arbeit erfüllen können. Erfahren Sie mehr über die meisten Modelle und nebenbei auch über mehrere Modelle und Marken, die auf dem Markt häufiger verwendet werden. Die Geschwindigkeit des Servomotors unterscheidet sich von eintausend, eintausendfünf, dreitausend, wir verwenden zur Darstellung den am häufigsten verwendeten 3000 U/min AC-Servo.

 

Wenn im tatsächlichen Gebrauch ein Servo mit 3000 U/min ausgewählt oder verwendet wird und die erforderliche Geschwindigkeit eine variable Geschwindigkeit von 0 bis 3000 ist, welche Mittel können dann zum Ändern der aktuellen Servogeschwindigkeit verwendet werden?

 

 

Die Einstellung der Servogeschwindigkeit hängt von der zur Steuerung verwendeten Methode und der Wahl der Steuerungsmethode ab, ob Impulssteuerungsgeschwindigkeit, analoge Steuerungsgeschwindigkeit oder interne Einstellungssteuerung und Anpassungsgeschwindigkeit mit Direktantrieb verwendet werden sollen. Die entsprechende Methode ist ebenfalls unterschiedlich.

 

Entsprechend drei verschiedene Steuermethoden, um die Geschwindigkeitsänderung zusammenzufassen:

 

1 Drehmomentregelung, die Geschwindigkeit ist frei (variiert je nach Last)

Die Drehmomentregelung ist eine häufig verwendete Regelungsmethode. Das Ausgangsdrehmoment wird durch externe analoge oder direkte Adresszuweisung eingestellt, sodass die entsprechende Geschwindigkeit nicht immer sicher ist, da sich der Reibungskoeffizient der Ausrüstung und die Last ändern. Die Änderung wirkt sich auf die Geschwindigkeitsausgabe aus. In diesem Anwendungsfall müssen wir die Geschwindigkeit grundsätzlich nicht anpassen, da es sich um eine automatische Anpassung handelt. Was wir brauchen, ist die Stabilität des Systems und das Drehmoment bleibt über einen langen Zeitraum stabil.

 

Das eingestellte Drehmoment kann durch sofortige Änderung der analogen Einstellung geändert werden, oder es kann durch Änderung des Werts der entsprechenden Adresse mittels Kommunikation erreicht werden. Die Anwendung findet vor allem in Auf- und Abwickelvorrichtungen Anwendung, die strenge Anforderungen an die Kraft des Materials stellen, wie beispielsweise Aufwickelvorrichtungen oder Lichtwellenleiter-Ziehanlagen. Der Zweck der Verwendung von Servo besteht darin, zu verhindern, dass sich durch den Wechsel des Wickelmaterials die Kraft ändert.

 

2 Positionskontrolle, präzise Positionierung, Geschwindigkeit und Drehmoment können streng kontrolliert werden

Im Positionssteuerungsmodus wird die Drehzahl im Allgemeinen durch die Frequenz der extern eingegebenen Impulse und der Drehwinkel durch die Anzahl der Impulse bestimmt. Einige Servos können Geschwindigkeit und Weg durch Kommunikation direkt zuweisen.

Der Positionsmodus kann eine sehr strenge Steuerung von Geschwindigkeit und Position haben und wird daher im Allgemeinen in Positionierungsgeräten verwendet. Anwendungsbereiche wie CNC-Werkzeugmaschinen, Druckmaschinen usw.

Wie hoch ist die Nennfrequenz der SPS oder anderer Sendeimpulse während des Betriebs? 20 KHz, 100 KHz, 200 KHz, die tatsächliche Entfernung, die bewegt werden muss, entspricht dem vom Servo ausgewählten Impulsäquivalent, und die obere Grenzlaufgeschwindigkeit und die Zeit, die das Servo benötigt, um sich in die angegebene Position zu bewegen, können berechnet werden.

Die Geschwindigkeit der Servoleitung muss berechnet werden, und es kann nur das geeignete Servomodell ausgewählt werden, um den Anforderungen des Standorts gerecht zu werden.

Online-Laufgeschwindigkeit des Servos = Nennfrequenz des Befehlsimpulses × obere Grenzgeschwindigkeit des Servos

Servocontroller verfügen im Allgemeinen über einen Encoder und können Rückmeldungsimpulse vom Encoder empfangen. Stellen Sie die Frequenz des Encoder-Feedbackimpulses im Geschwindigkeitsregelkreis ein. Stellen Sie die Encoder-Feedback-Pulsfrequenz ein = Anzahl der Encoder-Feedback-Pulse pro Woche × Servomotor-Sollgeschwindigkeit (R/s). Da die Befehlspulsfrequenz = Encoder-Feedback-Pulsfrequenz/elektronisches Getriebeverhältnis ist, kann auch die „Befehlspulsfrequenz“ eingestellt werden, um die Servomotorgeschwindigkeit festzulegen.

 

3. Im Geschwindigkeitsmodus ist das Drehmoment frei (variiert je nach Last).

Die Drehzahl kann über einen Analogeingang oder eine Impulsfrequenz gesteuert werden, und die Positionierung kann auch im Geschwindigkeitsmodus durchgeführt werden, wenn die PID-Regelung des äußeren Regelkreises mit oberer Steuervorrichtung vorgesehen ist, aber das Positionssignal des Motors oder das Positionssignal der direkten Last an die obere Position gesendet werden muss. Rückmeldung zu Berechnungszwecken.

Der Geschwindigkeitsmodus entspricht dem Positionsmodus und das Positionssignal weist einen Fehler auf. Das Positionsmodussignal wird von der Endlasterkennungsvorrichtung bereitgestellt, wodurch der Zwischenübertragungsfehler reduziert und die Positionierungsgenauigkeit des gesamten Systems relativ erhöht wird.

Der Geschwindigkeitssteuerungsmodus verwendet hauptsächlich das 0-10-Spannungssignal zur Steuerung der Motorgeschwindigkeit. Die Größe der analogen Größe bestimmt die Größe der gegebenen Geschwindigkeit. Das Positive oder Negative bestimmt die Reaktion des Motors, abhängig von der Geschwindigkeitsbefehlsverstärkung. Es wird in Fällen mit großer Lastträgheit verwendet. Im Geschwindigkeitsmodus müssen Sie die Geschwindigkeitsregelkreisverstärkung einstellen, damit das System schneller reagiert. Bei der Einstellung müssen die Vibrationen des Geräts berücksichtigt werden, und die Systemvibrationen sollten nicht durch die Reaktionsgeschwindigkeit verursacht werden.

Bei der Geschwindigkeitsregelung müssen Sie auch auf die Beschleunigungs- und Verzögerungseinstellungen achten. Wenn keine Regelung mit geschlossenem Regelkreis vorhanden ist, ist eine Nullpunktklemme oder eine Proportionalregelung erforderlich, um den Motor vollständig zu stoppen. Wenn der obere Computer für die Positionsregelung verwendet wird, kann der Analogwert nicht automatisch auf Null eingestellt werden.

 

Das Steuersystem sendet analoge Spannungsbefehle von +/-10 V an den Servoantrieb, um die Geschwindigkeit zu steuern. Der Vorteil ist, dass das Servo schnell reagiert, der Nachteil ist jedoch, dass es empfindlicher auf Störungen vor Ort reagiert und das Debuggen etwas komplizierter ist. Die Geschwindigkeitsregelung hat ein breites Anwendungsspektrum: ein kontinuierliches Geschwindigkeitsregulierungssystem, das ein schnelles Sitzklingeln erfordert; ein Positionierungssystem mit geschlossenem Regelkreis von der oberen Position aus; ein System, das mehrere Geschwindigkeiten für schnelles Umschalten erfordert.

Während der Verwendung und Fehlerbehebung des Servosystems treten von Zeit zu Zeit verschiedene unerwartete Störungen auf, insbesondere bei der Anwendung des Servomotors, der Impulse sendet.

 

Im Folgenden werden die Arten und Erzeugungsmethoden von Interferenzen unter verschiedenen Aspekten analysiert, um gezielte Anti-Interferenz-Zwecke zu erreichen. Ich hoffe, dass alle gemeinsam lernen und forschen.

 

1. Störungen durch die Stromversorgung

Es gibt verschiedene Einschränkungen hinsichtlich der Nutzungsbedingungen vor Ort, und es gibt in der Regel viele komplizierte Situationen, die regelmäßig vermieden werden müssen, und die Ursache des Problems sollte so weit wie möglich vermieden werden.

In vielen Fällen werden wir dem Stromversorgungsmodul und der Bewegungssteuerung des Drehgebers Filter hinzufügen, indem wir Spannungsregler, Trenntransformatoren und andere Geräte hinzufügen, den Antrieb in eine Gleichstromdrossel umwandeln und die Tiefpassfilterzeit und Trägerratenparameter des Antriebs ändern. , Um die durch die Einführung der Stromversorgung verursachten Störungen zu reduzieren und den Ausfall des Servosteuerungssystems zu vermeiden.

Die Stromleitungen des Servosystems sollten separat verlegt werden, um den Abstand zwischen dem Antrieb und der Motorstromleitung usw. zu verkürzen und Störungen der Steuerleitung zu vermeiden, die zu einem Ausfall des Antriebs führen könnten.

 

2. Störungen durch das Chaos des Erdungssystems

Die Erdung ist ein wirksames Mittel zur Verbesserung der Entstörung elektronischer Geräte. Dadurch kann verhindert werden, dass das Gerät Störungen aussendet, und der Einfluss externer Störungen wird vermieden. Eine falsche Erdung führt jedoch zu schwerwiegenden Störsignalen und beeinträchtigt den normalen Betrieb des Systems. Das Erdungskabel des Steuerungssystems umfasst im Allgemeinen Systemerde, Abschirmungserde, Wechselstromerde und Schutzerde.

Wenn das Erdungssystem chaotisch ist, besteht die Hauptstörung für das Servosystem in der ungleichmäßigen Verteilung des Potenzials jedes Erdungspunkts. Zwischen den beiden Enden des Kabelabschirmungsabschnitts, dem Erdungskabel, der Erde und den Erdungspunkten anderer Geräte besteht ein Potenzialunterschied, der Erdschleifenströme verursacht. Beeinträchtigen Sie den normalen Betrieb des Systems.

Der Schlüssel zur Lösung dieser Art von Störungen besteht darin, die Erdungsmethode zu unterscheiden und eine gute Erdungsleistung für das System bereitzustellen.

Das vom Servo hergestellte Erdungskabel sollte auf elektromagnetische Umweltverträglichkeit achten und hochfrequente elektromagnetische Wellen, Hochfrequenzgeräte usw. abschirmen. Störquellen für Leistungsrauschen sollten unterdrückt und eliminiert werden, z. B. Hochfrequenz- und Zwischenfrequenzquellen am selben Leistungstransformator oder Verteilerbus, Hochleistungsgleichrichter- und Wechselrichter-Leistungsgeräte usw.

Führen Sie eine unkonventionelle Erdungsbehandlung ein, da die Stromverteilungsleitung zwangsläufig eine große Störquelle aufweist, der Treiber separat im Schrank installiert ist, die Installationsplatine eine nichtmetallische Platte verwendet und die Erdungskabel des Servotreibers aufgehängt sind und andere Messsysteme zuverlässig geerdet sind. , Das könnte besser sein.

 

3. Störungen durch das System

Sie entsteht hauptsächlich durch die gegenseitige elektromagnetische Strahlung zwischen den internen Komponenten und Schaltkreisen des Systems, wie z. B. die gegenseitige Strahlung von Logikschaltungen, die gegenseitige Beeinflussung von analoger Masse und Logikmasse sowie die nicht übereinstimmende Verwendung von Komponenten.

Signalleitungen und Steuerleitungen sollten abgeschirmte Leitungen sein, um Störungen vorzubeugen.

Wenn die Leitung lang ist, zum Beispiel die Entfernung mehr als 100 m beträgt, sollte der Querschnitt des Kabels vergrößert werden.

Signalkabel und Steuerkabel werden am besten durch Rohre verlegt, um eine gegenseitige Beeinflussung der Stromkabel zu vermeiden.

Das Übertragungssignal basiert hauptsächlich auf der Auswahl des Stromsignals, und die Dämpfung und Entstörung des Stromsignals ist relativ gut. In praktischen Anwendungen ist der Sensorausgang meist ein Spannungssignal, das von einem Wandler umgewandelt werden kann.

Um die Gleichstromversorgung des analogen Schwachstromkreises zu filtern, können Sie zwei 0,01 uF (630 V)-Kondensatoren hinzufügen, ein Ende wird an den Plus- und Minuspol des Netzteils angeschlossen und das andere Ende wird an das Chassis angeschlossen und dann mit der Erde verbunden. Sehr effektiv.

Wenn das Servo quietscht, gibt es hochfrequente harmonische Störungen ab. Sie können einen 0,1u/630V CBB-Kondensator an das Chassis anschließen, um die P- und N-Enden der Servoantriebsbus-Stromversorgung zu testen.

Die Abschirmschicht der Steuerleitung der Platine ist mit 0 V der Platine verbunden und der Treiber ist nicht angeschlossen. Ziehen Sie einfach einen Teil der Abschirmschicht heraus, drehen Sie ihn zu einem Strang und legen Sie ihn nach außen frei. Verwenden Sie einen elektromagnetischen EMI-Filter, schweißen Sie einen Anti-Interferenz-Widerstand an die Steuerleitung oder schließen Sie einen Magnetring an die Motorstromleitung an.

 

Die tatsächlichen Arbeitsbedingungen vor Ort sind viel komplizierter und es kann nur eine spezifische Analyse spezifischer Probleme sein, aber am Ende wird es eine zufriedenstellende Lösung geben, aber die Prozesserfahrung ist anders!