Medidas de prevención de interferencias y control de velocidad del servomotor

Los servomotores  se refieren al motor que controla el funcionamiento de los componentes mecánicos en el servosistema y es un dispositivo de cambio de velocidad indirecto del motor auxiliar. El servomotor puede controlar la velocidad y la precisión de la posición con mucha precisión y puede convertir la señal de voltaje en par y velocidad para impulsar el objeto de control. La velocidad del rotor del servomotor está controlada por la señal de entrada y puede reaccionar rápidamente.

En el sistema de control automático, se utiliza como actuador y tiene las características de constante de tiempo electromecánica pequeña, alta linealidad, voltaje de arranque, etc., que puede convertir la señal eléctrica recibida en salida de desplazamiento angular o velocidad angular en el eje del motor. Dividido en dos categorías principales de servomotores de CC y CA, su característica principal es que no hay rotación cuando el voltaje de la señal es cero y la velocidad disminuye a una velocidad uniforme con el aumento del par.

 

Como músculo de poder de la fábrica automatizada, el Los servomotores   son inevitables en el diseño y mantenimiento del control industrial. Así que hoy resumiremos y estudiaremos el control de velocidad del servo y las medidas antiinterferentes.

 

Hay muchos de uso común. servomotores  , y la selección no es una cuestión sencilla. Cada tipo de servo es competente y es muy estresante para nuestro aprendizaje. La única medida que podemos tomar es elegir lo que podemos encontrar en nuestro trabajo diario. Conozca la mayoría de los modelos y, de paso, conozca varios modelos y marcas que se utilizan más comúnmente en el mercado. La velocidad del servomotor es diferente de mil, mil cinco, tres mil, utilizamos el servo de CA de 3000 RPM más utilizado para representar.

 

En el uso real, si se selecciona o usa un servo a 3000 RPM y la velocidad requerida es 0-3000 de velocidad variable, entonces, ¿qué medios se pueden usar para cambiar la velocidad actual del servo?

 

 

El ajuste de la velocidad del servo depende del método que se utilice para controlar y la elección del método de control, ya sea que se utilice velocidad de control de pulso, velocidad de control analógico o control de configuración interna de accionamiento directo y velocidad de ajuste, el método correspondiente también es diferente.

 

Correspondiente a tres métodos de control diferentes para resumir el cambio de velocidad:

 

1 Control de par, la velocidad es libre (varía según la carga)

El control de par es un método de control comúnmente utilizado. El par de salida se establece mediante asignación de dirección directa o analógica externa, por lo que la velocidad correspondiente no siempre es segura, debido a que el coeficiente de fricción del equipo cambia, el cambio de carga afectará la salida de velocidad. En este caso de uso, básicamente no necesitamos ajustar la velocidad porque es un ajuste automático. Lo que necesitamos es la estabilidad del sistema y que el par sea estable durante mucho tiempo.

 

El par establecido se puede cambiar cambiando instantáneamente la configuración analógica, o se puede lograr cambiando el valor de la dirección correspondiente mediante comunicación. La aplicación se utiliza principalmente en dispositivos de bobinado y desenrollado que tienen requisitos estrictos sobre la fuerza del material, como dispositivos de bobinado o equipos de tracción de fibra óptica. El propósito de usar servo es evitar que el cambio del material de bobinado cambie la fuerza.

 

2 El control de posición, el posicionamiento preciso, la velocidad y el par se pueden controlar estrictamente

En el modo de control de posición, la velocidad de rotación generalmente está determinada por la frecuencia de los pulsos de entrada externa y el ángulo de rotación está determinado por el número de pulsos. Algunos servos pueden asignar directamente velocidad y desplazamiento a través de la comunicación.

El modo de posición puede tener un control muy estricto de la velocidad y la posición, por lo que generalmente se utiliza en dispositivos de posicionamiento. Áreas de aplicación como máquinas herramienta CNC, maquinaria de impresión, etc.

¿Cuál es la frecuencia nominal del PLC u otros impulsos de envío durante el uso? 20 KHz, 100 KHz, 200 KHz, la distancia real que debe moverse corresponde al pulso equivalente seleccionado por el servo, y se puede calcular el límite superior de velocidad de funcionamiento y el tiempo de movimiento del servo a la posición especificada.

Se debe calcular la velocidad de la línea del servo y solo se puede seleccionar el modelo de servo apropiado para cumplir con los requisitos del sitio.

Velocidad de funcionamiento en línea del servo = frecuencia nominal del pulso de comando × velocidad límite superior del servo

Los servocontroladores generalmente tienen un codificador y pueden recibir pulsos de retroalimentación del codificador. Configure la frecuencia del pulso de retroalimentación del codificador en el bucle de velocidad. Establezca la frecuencia de pulso de retroalimentación del codificador = número de pulso de retroalimentación del codificador por semana × velocidad establecida del servomotor (R/s) Debido a que la frecuencia de pulso de comando = frecuencia de pulso de retroalimentación del codificador/relación de engranaje electrónico, la 'frecuencia de pulso de comando' también se puede configurar para configurar la velocidad del servomotor.

 

3. En el modo de velocidad, el par es libre (varía según la carga)

La velocidad de rotación se puede controlar mediante entrada analógica o frecuencia de pulso, y el posicionamiento también se puede realizar en modo de velocidad cuando se proporciona el control PID de bucle externo con dispositivo de control superior, pero la señal de posición del motor o la señal de posición de la carga directa se debe enviar a la posición superior. Comentarios para fines de cálculo.

El modo de velocidad corresponde al modo de posición y la señal de posición tiene un error. La señal del modo de posición es proporcionada por el dispositivo de detección de carga terminal, lo que reduce el error de transmisión intermedia y aumenta relativamente la precisión de posicionamiento de todo el sistema.

El modo de control de velocidad utiliza principalmente la señal de voltaje 0-10 para controlar la velocidad del motor. La magnitud de la cantidad analógica determina la magnitud de la velocidad dada. Lo positivo o negativo determina que la respuesta del motor depende de la ganancia del comando de velocidad. Se utiliza en ocasiones con gran inercia de carga. En el modo de velocidad, debe configurar la ganancia del bucle de velocidad para que el sistema responda más rápidamente. Es necesario tener en cuenta la vibración del equipo al realizar el ajuste, y la vibración del sistema no debe ser causada por la velocidad de respuesta.

Al utilizar el control de velocidad, también debe prestar atención a los ajustes de aceleración y desaceleración. Si no hay control de circuito cerrado, se requiere fijación cero o control proporcional para detener completamente el motor. Cuando la computadora superior se utiliza para la posición de bucle cerrado, el valor analógico no se puede ajustar automáticamente a cero.

 

El sistema de control envía comandos de voltaje analógico de +/-10 V al servovariador para controlar la velocidad. La ventaja es que el servo responde rápidamente, pero la desventaja es que es más sensible a las interferencias en el sitio y la depuración es un poco más complicada. El control de velocidad tiene una amplia gama de aplicaciones: un sistema de regulación continua de la velocidad que requiere un rápido timbre del asiento; un sistema de posicionamiento de circuito cerrado desde la posición superior; un sistema que requiere múltiples velocidades para un cambio rápido.

Durante el uso y depuración del servosistema, de vez en cuando ocurrirán varias perturbaciones inesperadas, especialmente para la aplicación del servomotor que envía pulsos.

 

A continuación se analizarán los tipos y métodos de generación de interferencia desde varios aspectos para lograr propósitos antiinterferentes específicos. Espero que todos aprendan e investiguen juntos.

 

1. Interferencia de la fuente de alimentación

Existen varias restricciones sobre las condiciones de uso en el sitio y, por lo general, hay muchas situaciones complicadas que deben evitarse habitualmente y la causa del problema debe evitarse tanto como sea posible.

En muchos casos, agregaremos filtros al módulo de fuente de alimentación y al controlador de movimiento del codificador rotatorio agregando reguladores de voltaje, transformadores de aislamiento y otros equipos, cambiaremos el variador a un reactor de CC y cambiaremos los parámetros de tiempo del filtro de paso bajo y velocidad de portadora del variador. , Para reducir la interferencia causada por la introducción de la fuente de alimentación y evitar la falla del sistema de servocontrol.

Las líneas de alimentación del servosistema deben tenderse por separado para acortar la distancia entre el variador y la línea de alimentación del motor, etc., para evitar interferencias con la línea de control y provocar fallas en el variador.

 

2. Interferencia por el caos del sistema de puesta a tierra.

La conexión a tierra es un medio eficaz para mejorar la antiinterferencia de los equipos electrónicos. Puede impedir que el equipo envíe interferencias y evitar la influencia de interferencias externas. Sin embargo, una conexión a tierra incorrecta introducirá señales de interferencia graves y hará que el sistema no pueda funcionar normalmente. El cable de tierra del sistema de control generalmente incluye tierra del sistema, tierra de blindaje, tierra de CA y tierra de protección.

Si el sistema de puesta a tierra es caótico, la principal interferencia para el servosistema es la distribución desigual del potencial de cada punto de puesta a tierra. Existe una diferencia de potencial entre los dos extremos de la sección de blindaje del cable, el cable de conexión a tierra, la tierra y los puntos de conexión a tierra de otros equipos, lo que provoca corrientes de bucle de tierra. Afecta el funcionamiento normal del sistema.

La clave para resolver este tipo de interferencia es distinguir el método de conexión a tierra y proporcionar un buen rendimiento de conexión a tierra para el sistema.

El cable de tierra fabricado por el servo debe prestar atención a la compatibilidad electromagnética ambiental y proteger ondas electromagnéticas de alta frecuencia, dispositivos de radiofrecuencia, etc.; Las fuentes de interferencia de ruido de energía deben suprimirse y eliminarse, como las de alta frecuencia y frecuencia intermedia en el mismo transformador de potencia o bus de distribución, rectificadores de alta potencia y dispositivos de potencia inversor, etc.

Introduzca un tratamiento de conexión a tierra no convencional, porque la línea de distribución de energía inevitablemente tiene una gran fuente de interferencia, el controlador se instala por separado en el gabinete, la placa de instalación utiliza una placa no metálica y los cables de tierra relacionados con el servocontrolador están suspendidos y otros sistemas de medición están conectados a tierra de manera confiable. , Esto podría ser mejor.

 

3. Interferencia del sistema

Se produce principalmente por la radiación electromagnética mutua entre los componentes internos y los circuitos del sistema, como la radiación mutua de los circuitos lógicos, la influencia mutua de la tierra analógica y la tierra lógica y el uso no coincidente de los componentes.

Los cables de señal y de control deben ser cables blindados, lo cual es beneficioso para evitar interferencias.

Cuando la línea es larga, por ejemplo, la distancia supera los 100 m, se debe aumentar la sección transversal del cable.

Es mejor colocar los cables de señal y los cables de control a través de tuberías para evitar interferencias mutuas con los cables de alimentación.

La señal de transmisión se basa principalmente en la selección de la señal actual, y la atenuación y antiinterferencia de la señal actual son relativamente buenas. En aplicaciones prácticas, la salida del sensor es principalmente una señal de voltaje, que puede convertirse mediante un convertidor.

Para filtrar la fuente de alimentación de CC del circuito analógico débil, puede agregar dos condensadores de 0,01 uF (630 V), un extremo está conectado a los polos positivo y negativo de la fuente de alimentación y el otro extremo está conectado al chasis y luego a tierra. Muy efectivo.

Cuando el servo chirría, generará interferencias armónicas de alta frecuencia. Puede conectar un condensador CBB de 0,1u/630v al chasis para realizar una prueba en los extremos P y N de la fuente de alimentación del bus del servovariador.

La capa de blindaje de la línea de control de la placa está conectada al 0V de la placa y el controlador no está conectado. Simplemente saque una sección de la capa protectora, gírela formando un hilo y expóngala al exterior. Utilice un filtro EMI electromagnético, suelde resistencia antiinterferente en la línea de control o conecte un anillo magnético a la línea de alimentación del motor.

 

Las condiciones reales de trabajo en el sitio son mucho más complicadas y solo puede ser un análisis específico de problemas específicos, pero al final habrá una solución satisfactoria, ¡pero la experiencia del proceso es diferente!