Mesures de contrôle de la vitesse du servomoteur et de prévention des interférences

Les servomoteurs  font référence au moteur qui contrôle le fonctionnement des composants mécaniques du système d'asservissement et constituent un dispositif de changement de vitesse indirect du moteur auxiliaire. Le servomoteur peut contrôler la vitesse et la précision de position avec une grande précision, et peut convertir le signal de tension en couple et en vitesse pour piloter l'objet de contrôle. La vitesse du rotor du servomoteur est contrôlée par le signal d'entrée et peut réagir rapidement.

Dans le système de contrôle automatique, il est utilisé comme actionneur et présente les caractéristiques d'une petite constante de temps électromécanique, d'une linéarité élevée, d'une tension de démarrage, etc., qui peuvent convertir le signal électrique reçu en sortie de déplacement angulaire ou de vitesse angulaire sur l'arbre du moteur. Divisé en deux grandes catégories de servomoteurs DC et AC, sa principale caractéristique est qu'il n'y a pas de rotation lorsque la tension du signal est nulle et que la vitesse diminue à une vitesse uniforme avec l'augmentation du couple.

 

En tant que moteur de l'usine automatisée, le Les servomoteurs   sont incontournables dans la conception et la maintenance du contrôle industriel. Aujourd’hui, nous allons donc résumer et étudier le contrôle de la vitesse des servos et les mesures anti-interférences.

 

Il en existe de nombreux couramment utilisés servomoteurs  , et la sélection n’est pas une question simple. Chaque type de servo est compétent, et c'est très stressant pour notre apprentissage. La seule mesure que nous pouvons prendre est de choisir ce que nous pouvons rencontrer dans notre travail quotidien. Découvrez la plupart des modèles et, en passant, découvrez plusieurs modèles et marques les plus couramment utilisés sur le marché. La vitesse du servomoteur est différente de mille, mille cinq, trois mille, nous utilisons le servo AC 3000RPM le plus utilisé pour représenter.

 

En utilisation réelle, si un servo est sélectionné ou utilisé est de 3000 tr/min et que la vitesse requise est de 0 à 3000 vitesse variable, alors quels moyens peuvent être utilisés pour modifier la vitesse actuelle du servo.

 

 

Le réglage de la vitesse du servo dépend de la méthode utilisée pour contrôler et du choix de la méthode de contrôle, qu'il s'agisse d'utiliser la vitesse de contrôle par impulsion, la vitesse de contrôle analogique ou le contrôle de réglage interne et la vitesse de réglage à entraînement direct, la méthode correspondante est également différente.

 

Correspondant à trois méthodes de contrôle différentes pour résumer le changement de vitesse :

 

1 contrôle de couple, la vitesse est libre (varie selon la charge)

Le contrôle du couple est une méthode de contrôle couramment utilisée. Le couple de sortie est défini par une attribution d'adresse analogique externe ou directe, de sorte que la vitesse correspondante n'est pas toujours certaine, car le coefficient de frottement de l'équipement change, la charge Le changement de affectera la sortie de vitesse. Dans ce cas d'utilisation, nous n'avons fondamentalement pas besoin d'ajuster la vitesse, car il s'agit d'un ajustement automatique. Ce dont nous avons besoin, c'est de la stabilité du système et que le couple soit stable pendant longtemps.

 

Le couple réglé peut être modifié en modifiant instantanément le réglage analogique, ou il peut être obtenu en modifiant la valeur de l'adresse correspondante au moyen de communication. L'application est principalement utilisée dans les dispositifs d'enroulement et de déroulement qui ont des exigences strictes en matière de force du matériau, tels que les dispositifs d'enroulement ou les équipements de tirage de fibres optiques. Le but de l'utilisation du servo est d'empêcher le changement du matériau d'enroulement de modifier la force.

 

2 contrôle de position, positionnement précis, vitesse et couple peuvent être strictement contrôlés

En mode contrôle de position, la vitesse de rotation est généralement déterminée par la fréquence des impulsions d'entrée externe, et l'angle de rotation est déterminé par le nombre d'impulsions. Certains servos peuvent attribuer directement la vitesse et le déplacement via la communication.

Le mode Position peut avoir un contrôle très strict sur la vitesse et la position, c'est pourquoi il est généralement utilisé dans les dispositifs de positionnement. Domaines d'application tels que les machines-outils CNC, les machines d'impression, etc.

Quelle est la fréquence nominale de l'automate ou des autres impulsions d'envoi pendant l'utilisation ? 20 KHz, 100 KHz, 200 KHz, la distance réelle qui doit être déplacée correspond à l'équivalent d'impulsion sélectionné par le servo, et la vitesse de fonctionnement limite supérieure et le temps de déplacement du servo vers la position spécifiée peuvent être calculés.

La vitesse de la ligne d'asservissement doit être calculée et seul le modèle d'asservissement approprié peut être sélectionné pour répondre aux exigences du site.

Vitesse de fonctionnement en ligne du servo = fréquence nominale d'impulsion de commande × vitesse limite supérieure du servo

Les servocontrôleurs disposent généralement d'un encodeur et peuvent recevoir des impulsions de retour de l'encodeur. Réglez la fréquence d'impulsion du retour du codeur sur la boucle de vitesse. Réglez la fréquence d'impulsion du retour de l'encodeur = nombre d'impulsions de retour de l'encodeur par semaine × vitesse réglée du servomoteur (R/s). Étant donné que la fréquence d'impulsion de commande = fréquence d'impulsion de retour de l'encodeur/rapport d'engrenage électronique, la « fréquence d'impulsion de commande » peut également être réglée pour régler la vitesse du servomoteur.

 

3. En mode vitesse, le couple est libre (varie en fonction de la charge)

La vitesse de rotation peut être contrôlée par une entrée analogique ou une fréquence d'impulsion, et le positionnement peut également être effectué en mode vitesse lorsque le contrôle PID en boucle externe avec dispositif de contrôle supérieur est fourni, mais le signal de position du moteur ou le signal de position de la charge directe doit être envoyé à la position supérieure. Commentaires à des fins de calcul.

Le mode vitesse correspond au mode position et le signal de position présente une erreur. Le signal de mode de position est fourni par le dispositif de détection de charge terminale, ce qui réduit l'erreur de transmission intermédiaire et augmente relativement la précision de positionnement de l'ensemble du système.

Le mode contrôle de vitesse utilise principalement le signal de tension 0-10 pour contrôler la vitesse du moteur. L'ampleur de la quantité analogique détermine l'ampleur de la vitesse donnée. Le positif ou le négatif détermine la réponse du moteur en fonction du gain de commande de vitesse. Il est utilisé dans des occasions avec une grande inertie de charge. En mode vitesse, vous devez régler le gain de la boucle de vitesse pour que le système réagisse plus rapidement. Il est nécessaire de prendre en compte les vibrations de l'équipement lors du réglage, et les vibrations du système ne doivent pas être causées par la vitesse de réponse.

Lorsque vous utilisez le contrôle de vitesse, vous devez également faire attention aux paramètres d'accélération et de décélération. S'il n'y a pas de contrôle en boucle fermée, une pince zéro ou un contrôle proportionnel est nécessaire pour arrêter complètement le moteur. Lorsque l'ordinateur supérieur est utilisé pour la position en boucle fermée, la valeur analogique ne peut pas être automatiquement ajustée à zéro.

 

Le système de contrôle envoie des commandes de tension analogique +/-10 V au servomoteur pour contrôler la vitesse. L'avantage est que le servo réagit rapidement, mais l'inconvénient est qu'il est plus sensible aux interférences sur site et que le débogage est légèrement plus compliqué. Le contrôle de vitesse a une large gamme d'applications : un système de régulation de vitesse continue qui nécessite une sonnerie rapide du siège ; un système de positionnement en boucle fermée à partir de la position supérieure ; un système qui nécessite plusieurs vitesses pour une commutation rapide.

Lors de l'utilisation et du débogage du servosystème, diverses perturbations inattendues se produiront de temps en temps, notamment pour l'application du servomoteur qui envoie des impulsions.

 

Ce qui suit analysera les types et les méthodes de génération d’interférences sous plusieurs aspects pour atteindre des objectifs anti-interférences ciblés. J'espère que tout le monde apprendra et fera des recherches ensemble.

 

1. Interférence de l'alimentation électrique

Il existe diverses restrictions sur les conditions d'utilisation sur site, et il existe généralement de nombreuses situations compliquées qui doivent être habituellement évitées, et la cause du problème doit être évitée autant que possible.

Dans de nombreux cas, nous ajouterons des filtres au module d'alimentation et au contrôleur de mouvement du codeur rotatif en ajoutant des régulateurs de tension, des transformateurs d'isolement et d'autres équipements, changerons le variateur en réacteur CC et modifierons les paramètres de temps de filtre passe-bas et de taux de porteur du variateur. , Pour réduire les interférences causées par l'introduction de l'alimentation électrique et éviter la panne du système de servocommande.

Les lignes électriques du système servo doivent être acheminées séparément pour raccourcir la distance entre le variateur et la ligne électrique du moteur, etc., afin d'éviter toute interférence avec la ligne de commande et provoquer une panne du variateur.

 

2. Interférence due au chaos du système de mise à la terre

La mise à la terre est un moyen efficace pour améliorer l'anti-interférence des équipements électroniques. Il peut empêcher l'équipement d'émettre des interférences et éviter l'influence des interférences externes. Cependant, une mauvaise mise à la terre introduira de graves signaux d’interférence et rendra le système incapable de fonctionner normalement. Le fil de terre du système de contrôle comprend généralement la terre du système, la terre du blindage, la terre CA et la terre de protection.

Si le système de mise à la terre est chaotique, la principale interférence avec le système d'asservissement est la répartition inégale du potentiel de chaque point de mise à la terre. Il existe une différence de potentiel entre les deux extrémités de la section de blindage du câble, le fil de terre, la terre et les points de mise à la terre des autres équipements, provoquant des courants de boucle de terre. Affecte le fonctionnement normal du système.

La clé pour résoudre ce type d’interférence est de distinguer la méthode de mise à la terre et de fournir de bonnes performances de mise à la terre au système.

Le fil de terre fabriqué par le servo doit prêter attention à la compatibilité électromagnétique environnementale et protéger les ondes électromagnétiques à haute fréquence, les appareils à radiofréquence, etc. ; Les sources d'interférences de bruit de puissance doivent être supprimées et éliminées, telles que les hautes fréquences et les fréquences intermédiaires sur le même transformateur de puissance ou bus de distribution, les redresseurs et onduleurs haute puissance, etc.

Introduisez un traitement de mise à la terre non conventionnel, car la ligne de distribution d'énergie a inévitablement une grande source d'interférence, le pilote est installé séparément dans l'armoire, la carte d'installation utilise une plaque non métallique et les fils de terre liés au servomoteur sont suspendus et d'autres systèmes de mesure sont mis à la terre de manière fiable. , Cela pourrait être mieux.

 

3. Interférence du système

Il est principalement produit par le rayonnement électromagnétique mutuel entre les composants et circuits internes du système, tel que le rayonnement mutuel des circuits logiques, l'influence mutuelle de la masse analogique et de la masse logique et l'utilisation incompatible des composants.

Les fils de signal et les fils de commande doivent être des fils blindés, ce qui permet d'éviter les interférences.

Lorsque la ligne est longue, par exemple, la distance dépasse 100 m, la section transversale du fil doit être agrandie.

Il est préférable de placer les fils de signal et les fils de commande dans les tuyaux pour éviter les interférences mutuelles avec les fils d'alimentation.

Le signal de transmission est principalement basé sur la sélection du signal actuel, et l'atténuation et l'anti-interférence du signal actuel sont relativement bonnes. Dans les applications pratiques, la sortie du capteur est principalement un signal de tension, qui peut être converti par un convertisseur.

Pour filtrer l'alimentation CC du circuit analogique faible, vous pouvez ajouter deux condensateurs de 0,01 uF (630 V), une extrémité est connectée aux pôles positif et négatif de l'alimentation, et l'autre extrémité est connectée au châssis puis connectée à la terre. Très efficace.

Lorsque le servo grince, il émet des interférences harmoniques à haute fréquence. Vous pouvez connecter un condensateur CBB 0,1u/630v au châssis pour un test sur les extrémités P et N de l'alimentation du bus du servo variateur.

La couche de blindage de la ligne de contrôle de la carte est connectée au 0 V de la carte et le pilote n'est pas connecté. Retirez simplement une section de la couche de blindage, tordez-la en un brin et exposez-la à l'extérieur. Utilisez un filtre EMI électromagnétique, soudez une résistance anti-interférence sur la ligne de commande ou connectez un anneau magnétique à la ligne d'alimentation du moteur.

 

Les conditions de travail réelles sur site sont beaucoup plus compliquées, et il ne peut s'agir que d'une analyse spécifique de problèmes spécifiques, mais à la fin il y aura une solution satisfaisante, mais l'expérience du processus est différente !