בקרת מהירות מנוע סרוו ואמצעים למניעת הפרעות

מנועי סרוו  מתייחס למנוע השולט על פעולתם של רכיבים מכניים במערכת הסרוו, והוא מנוע עזר לשינוי מהירות עקיף. מנוע הסרוו יכול לשלוט במהירות ובדיוק המיקום בצורה מדויקת מאוד, ויכול להמיר את אות המתח למומנט ולמהירות כדי להניע את אובייקט הבקרה. מהירות הרוטור של מנוע הסרוו נשלטת על ידי אות הכניסה ויכולה להגיב במהירות.

במערכת הבקרה האוטומטית, הוא משמש כמפעיל, ויש לו מאפיינים של קבוע זמן אלקטרומכני קטן, ליניאריות גבוהה, מתח התחלה וכו', שיכול להמיר את האות החשמלי המתקבל לתזוזה זוויתית או פלט מהירות זוויתית על ציר המנוע. מחולק לשתי קטגוריות עיקריות של מנועי סרוו DC ו-AC, התכונה העיקרית שלו היא שאין סיבוב כאשר מתח האות הוא אפס, והמהירות יורדת במהירות אחידה עם עליית המומנט.

 

בתור שריר הכוח של המפעל האוטומטי, ה מנועי סרוו   הם בלתי נמנעים בתכנון ובקרה תעשייתית. אז היום, נסכם ונלמד את אמצעי בקרת מהירות הסרוו ומניעת הפרעות.

 

יש הרבה בשימוש נפוץ מנועי סרוו  , והבחירה היא לא עניין פשוט. כל סוג של סרוו הוא מיומן, וזה מאוד מלחיץ את הלמידה שלנו. המדד היחיד שאנו יכולים לנקוט הוא לבחור במה נוכל לפגוש בעבודה היומיומית שלנו. למדו על הכי הרבה דגמים, ודרך אגב, למדו על כמה דגמים ומותגים שנמצאים בשימוש נפוץ יותר בשוק. המהירות של מנוע הסרוו שונה מאלף, אלף חמש, שלושת אלפים, אנו משתמשים בסרוו 3000RPM AC המשומש ביותר כדי לייצג.

 

בשימוש בפועל, אם סרוו נבחר או נעשה בו שימוש הוא 3000RPM, והמהירות הנדרשת היא 0-3000 מהירות משתנה, אז באיזה אמצעי ניתן להשתמש כדי לשנות את מהירות הסרוו הנוכחית.

 

 

ההתאמה של מהירות הסרוו תלויה בשיטה המשמשת לשליטה ובבחירת שיטת הבקרה, האם להשתמש במהירות בקרת דופק, מהירות בקרה אנלוגית או בקרת הגדרה פנימית של הנעה ישירה ומהירות התאמה, השיטה המתאימה גם היא שונה.

 

מקביל לשלוש שיטות בקרה שונות לסיכום שינוי המהירות:

 

1 בקרת מומנט, המהירות חופשית (משתנה בהתאם לעומס)

בקרת מומנט היא שיטת בקרה נפוצה. מומנט המוצא נקבע על ידי הקצאת כתובת אנלוגית או ישירה חיצונית, כך שהמהירות המתאימה לא תמיד בטוחה, מכיוון שמקדם החיכוך של הציוד משתנה, העומס השינוי של ישפיע על פלט המהירות. במקרה השימוש הזה, אנחנו בעצם לא צריכים להתאים את המהירות, כי זו התאמה אוטומטית. מה שאנחנו צריכים זה יציבות המערכת, והמומנט יציב לאורך זמן.

 

ניתן לשנות את המומנט המוגדר על ידי שינוי מיידי של ההגדרה האנלוגית, או שניתן להשיגו על ידי שינוי הערך של הכתובת המתאימה באמצעות תקשורת. האפליקציה משמשת בעיקר במכשירי פיתול ופירוק שיש להם דרישות מחמירות לכוח החומר, כגון מכשירי פיתול או ציוד למשיכת סיבים אופטיים. מטרת השימוש בסרוו היא למנוע מהשינוי בחומר המתפתל לשנות את הכוח.

 

2 בקרת מיקום, מיקום מדויק, מהירות ומומנט ניתנים לשליטה קפדנית

במצב בקרת המיקום, מהירות הסיבוב נקבעת בדרך כלל על ידי תדירות הפולסים המבואים חיצונית, וזווית הסיבוב נקבעת על פי מספר הפולסים. סרוו מסוימים יכולים להקצות ישירות מהירות ותזוזה באמצעות תקשורת.

מצב מיקום יכול להיות בעל שליטה קפדנית מאוד על מהירות ומיקום, ולכן הוא משמש בדרך כלל בהתקני מיקום. תחומי יישום כגון כלי מכונת CNC, מכונות דפוס וכן הלאה.

מהו התדירות המדורגת של ה-PLC או פולסים שולחים אחרים במהלך השימוש? 20KHz, 100KHz, 200KHz, המרחק האמיתי שצריך להזיז מתאים לדופק המקביל שנבחר על ידי הסרוו, וניתן לחשב את מהירות הריצה הגבולית העליונה וזמן התנועה של הסרוו למיקום שצוין.

יש לחשב את מהירות קו הסרוו, וניתן לבחור רק את דגם הסרוו המתאים שיעמוד בדרישות האתר.

מהירות ריצה מקוונת של סרוו = תדר מדורג דופק פקודה × מהירות גבול סרוו עליון

לבקרי סרוו יש בדרך כלל מקודד, ויכולים לקבל פולסי משוב מהמקודד. הגדר את תדירות דופק המשוב של המקודד בלולאת המהירות. הגדר את תדירות פעימת המשוב של המקודד = מספר דופק המשוב של המקודד לשבוע × מהירות הגדרת מנוע הסרוו (R/s) מכיוון שתדר פעימת הפקודה = תדירות פעימת המשוב של המקודד/יחס ההילוך האלקטרוני, ניתן להגדיר את 'תדירות פעימות הפקודה' גם כדי להגדיר את מהירות מנוע הסרוו.

 

3. במצב מהירות, המומנט חופשי (משתנה בהתאם לעומס)

ניתן לשלוט במהירות הסיבוב על ידי קלט אנלוגי או תדר דופק, ומיקום יכול להתבצע גם במצב מהירות כאשר מסופקת בקרת PID של הלולאה החיצונית עם התקן בקרה עליון, אך יש לשלוח את אות המיקום של המנוע או אות המיקום של העומס הישיר למצב העליון. משוב לצורכי חישוב.

מצב המהירות מתאים למצב המיקום, ולאות המיקום יש שגיאה. אות מצב המיקום מסופק על ידי התקן זיהוי עומס המסוף, אשר מפחית את שגיאת השידור הבינונית ומגדיל באופן יחסי את דיוק המיקום של המערכת כולה.

מצב בקרת המהירות משתמש בעיקר באות המתח 0-10 כדי לשלוט על מהירות המנוע. גודל הכמות האנלוגית קובע את גודל המהירות הנתונה. החיובי או השלילי קובעים שתגובת המנוע תלויה בהגברת פקודת המהירות. הוא משמש במקרים עם אינרציית עומס גדולה. במצב מהירות, עליך להגדיר את רווח לולאת המהירות כדי לגרום למערכת להגיב מהר יותר. יש צורך לקחת בחשבון את הרטט של הציוד בעת ההתאמה, ורטט המערכת לא אמור להיגרם על ידי מהירות התגובה.

בעת שימוש בקרת מהירות, עליך לשים לב גם להגדרות ההאצה וההאטה. אם אין בקרת לולאה סגורה, דרושה אפס מהדק או בקרה פרופורציונלית כדי לעצור לחלוטין את המנוע. כאשר המחשב העליון משמש למצב לולאה סגורה, לא ניתן לכוונן את הערך האנלוגי באופן אוטומטי לאפס.

 

מערכת הבקרה שולחת +/-10V פקודות מתח אנלוגיות לכונן הסרוו כדי לשלוט במהירות. היתרון הוא שהסרוו מגיב מהר, אבל החיסרון הוא שהוא רגיש יותר להפרעות באתר וניפוי הבאגים מעט יותר מסובך. לבקרת המהירות מגוון רחב של יישומים: מערכת ויסות מהירות רציפה הדורשת צלצול מושב מהיר; מערכת מיקום בלולאה סגורה מהמיקום העליון; מערכת הדורשת מהירויות מרובות למעבר מהיר.

במהלך השימוש ואיתור הבאגים של מערכת הסרוו, יופיעו מדי פעם הפרעות בלתי צפויות שונות, במיוחד עבור הפעלת מנוע הסרוו ששולח פולסים.

 

להלן ינתחו את סוגי ושיטות ההפרעה מכמה היבטים כדי להשיג מטרות ממוקדות נגד הפרעות. אני מקווה שכולם ילמדו ויחקרו ביחד.

 

1. הפרעות מאספקת החשמל

קיימות הגבלות שונות על תנאי השימוש באתר, ולרוב יש הרבה מצבים מסובכים שיש להימנע מהם כרגיל, ויש להימנע ככל האפשר מהגורם לבעיה.

במקרים רבים, נוסיף מסננים למודול אספקת החשמל ולבקר התנועה של המקודד הסיבובי על ידי הוספת ווסתי מתח, שנאי בידוד וציוד אחר, נשנה את הכונן לכור DC, ונשנה את זמן המסנן במעבר נמוך ופרמטרי קצב הספק של הכונן. , כדי להפחית את ההפרעות הנגרמות מהחדרת אספקת החשמל, ולהימנע מכשל של מערכת בקרת הסרוו.

יש לנתב את קווי החשמל של מערכת הסרוו בנפרד כדי לקצר את המרחק בין הכונן לקו החשמל של המנוע וכו', כדי למנוע הפרעה לקו הבקרה ולגרום לכשל בכונן.

 

2. הפרעה מהכאוס של מערכת ההארקה

הארקה היא אמצעי יעיל לשיפור האנטי-הפרעות של ציוד אלקטרוני. זה יכול לרסן את הציוד מלשלוח הפרעות ולהימנע מהשפעה של הפרעות חיצוניות. עם זאת, הארקה שגויה תציג אותות הפרעה רציניים ותגרום למערכת לפעול כרגיל. חוט ההארקה של מערכת הבקרה כולל בדרך כלל הארקת מערכת, הארקת מגן, הארקת AC והארקת מגן.

אם מערכת ההארקה כאוטית, ההפרעה העיקרית למערכת הסרוו היא חלוקה לא אחידה של הפוטנציאל של כל נקודת הארקה. קיים הבדל פוטנציאלי בין שני הקצוות של קטע מיגון הכבלים, חוט ההארקה, האדמה ונקודות ההארקה של ציוד אחר, מה שגורם לזרמי לולאת הארקה. להשפיע על הפעולה הרגילה של המערכת.

המפתח לפתרון הפרעות מסוג זה הוא להבחין בשיטת ההארקה ולספק ביצועי הארקה טובים למערכת.

חוט ההארקה המיוצר על ידי הסרוו צריך לשים לב לתאימות אלקטרומגנטית סביבתית, ולהגן על גלים אלקטרומגנטיים בתדר גבוה, התקני תדר רדיו וכו'; יש לדכא ולבטל מקורות הפרעות רעש מתח, כגון תדר גבוה ותדר ביניים באותו שנאי כוח או אפיק הפצה, מיישר ומכשירי כוח ממהפך בעוצמה גבוהה וכו'...

הצג טיפול הארקה לא שגרתי, מכיוון שלקו חלוקת החשמל יש בהכרח מקור הפרעות גדול, הדרייבר מותקן בנפרד בארון, לוח ההתקנה משתמש בצלחת שאינה מתכתית, וחוטי ההארקה הקשורים לנהג הסרוו מושעים, ומערכות מדידה אחרות מוארקות בצורה מהימנה. , זה יכול להיות טוב יותר.

 

3. הפרעות מהמערכת

הוא מיוצר בעיקר על ידי קרינה אלקטרומגנטית הדדית בין הרכיבים והמעגלים הפנימיים של המערכת, כגון קרינה הדדית של מעגלים לוגיים, ההשפעה ההדדית של אדמה אנלוגית והארקה לוגית, וחוסר התאמה של שימוש ברכיבים.

חוטי אות וחוטי בקרה צריכים להיות חוטים ממוגנים, מה שמועיל למניעת הפרעות.

כאשר הקו ארוך, למשל, המרחק עולה על 100 מ', יש להגדיל את חתך החוט.

חוטי אות וחוטי בקרה ממוקמים בצורה הטובה ביותר דרך צינורות כדי למנוע הפרעה הדדית לחוטי חשמל.

אות השידור מבוסס בעיקר על בחירת האות הנוכחי, וההנחתה ואנטי-הפרעות של האות הנוכחי טובים יחסית. ביישומים מעשיים, פלט החיישן הוא בעיקר אות מתח, אותו ניתן להמיר על ידי ממיר.

כדי לסנן את ספק הכוח DC של המעגל החלש האנלוגי, ניתן להוסיף שני קבלים של 0.01uF (630V), קצה אחד מחובר לקטבים החיובי והשלילי של ספק הכוח, והקצה השני מחובר לשלדה ולאחר מכן מחובר לאדמה. יעיל מאוד.

כאשר הסרוו חורק, הוא יוציא הפרעות הרמוניות בתדר גבוה. אתה יכול לחבר קבל 0.1u/630v CBB לשלדה לצורך בדיקה בקצוות P ו-N של ספק הכוח של אוטובוס כונן הסרוו.

שכבת המיגון של קו הבקרה של הלוח מחוברת ל-0V של הלוח, והדרייבר אינו מחובר. פשוט שלוף חלק משכבת ​​המיגון וסובב אותו לגדיל וחשוף אותו כלפי חוץ. השתמש במסנן EMI אלקטרומגנטי, עמידות נגד הפרעות ריתוך על קו הבקרה, או חבר טבעת מגנטית לקו החשמל של המנוע.

 

תנאי העבודה בפועל במקום הם הרבה יותר מסובכים, וזה יכול להיות רק ניתוח ספציפי של בעיות ספציפיות, אבל בסופו של דבר יהיה פתרון מספק, אבל חווית התהליך שונה!