Kontrol Kecepatan Motor Servo Dan Tindakan Pencegahan Interferensi

motor servo  mengacu pada mesin yang mengontrol pengoperasian komponen mekanis dalam sistem servo, dan merupakan perangkat pengubah kecepatan tidak langsung motor bantu. Motor servo dapat mengontrol kecepatan dan akurasi posisi dengan sangat akurat, serta dapat mengubah sinyal tegangan menjadi torsi dan kecepatan untuk menggerakkan objek kendali. Kecepatan rotor motor servo dikendalikan oleh sinyal input dan dapat bereaksi dengan cepat.

Dalam sistem kontrol otomatis, digunakan sebagai aktuator, dan memiliki karakteristik konstanta waktu elektromekanis kecil, linearitas tinggi, tegangan awal, dll., yang dapat mengubah sinyal listrik yang diterima menjadi perpindahan sudut atau keluaran kecepatan sudut pada poros motor. Dibagi menjadi dua kategori utama motor servo DC dan AC, fitur utamanya adalah tidak ada putaran ketika tegangan sinyal nol, dan kecepatan menurun pada kecepatan seragam dengan meningkatnya torsi.

 

Sebagai kekuatan otot pabrik otomatis, motor servo   tidak dapat dihindari dalam desain dan pemeliharaan kontrol industri. Jadi hari ini, kami akan merangkum dan mempelajari kontrol kecepatan servo dan tindakan anti-interferensi.

 

Ada banyak yang umum digunakan motor servo  , dan pemilihannya bukanlah perkara sederhana. Setiap jenis servo mahir, dan ini sangat menegangkan bagi pembelajaran kita. Satu-satunya ukuran yang dapat kita ambil adalah memilih apa yang dapat kita temui dalam pekerjaan kita sehari-hari. Pelajari sebagian besar model, dan pelajari beberapa model dan merek yang lebih umum digunakan di pasar. Kecepatan motor servo berbeda dari seribu, seribu lima, tiga ribu, kami menggunakan servo AC 3000RPM yang paling banyak digunakan untuk mewakilinya.

 

Dalam penggunaan sebenarnya, jika servo yang dipilih atau digunakan adalah 3000RPM, dan kecepatan yang dibutuhkan adalah kecepatan variabel 0-3000, lalu cara apa yang dapat digunakan untuk mengubah kecepatan servo saat ini.

 

 

Penyesuaian kecepatan servo tergantung pada metode apa yang digunakan untuk mengontrol dan pilihan metode kontrol, apakah akan menggunakan kecepatan kontrol pulsa, kecepatan kontrol analog atau kontrol pengaturan internal penggerak langsung dan kecepatan penyesuaian, metode yang sesuai juga berbeda.

 

Sesuai dengan tiga metode kontrol berbeda untuk meringkas perubahan kecepatan:

 

1 Kontrol torsi, kecepatannya bebas (bervariasi tergantung beban)

Kontrol torsi adalah metode kontrol yang umum digunakan. Torsi keluaran diatur oleh analog eksternal atau penetapan alamat langsung, sehingga kecepatan yang sesuai tidak selalu pasti, karena koefisien gesekan peralatan berubah, beban Perubahan tersebut akan mempengaruhi keluaran kecepatan. Dalam use case ini pada dasarnya kita tidak perlu mengatur kecepatannya, karena sudah penyesuaian otomatis. Yang kita butuhkan adalah kestabilan sistem, dan torsi yang stabil dalam jangka waktu lama.

 

Torsi yang disetel dapat diubah dengan mengubah pengaturan analog secara instan, atau dapat dicapai dengan mengubah nilai alamat yang sesuai melalui komunikasi. Aplikasi ini terutama digunakan pada perangkat penggulungan dan pelepasan yang memiliki persyaratan ketat pada kekuatan material, seperti perangkat penggulungan atau peralatan penarik serat optik. Tujuan penggunaan servo adalah untuk mencegah perubahan gaya pada material belitan.

 

2 Kontrol posisi, posisi yang tepat, kecepatan dan torsi dapat dikontrol secara ketat

Dalam mode kontrol posisi, kecepatan putaran umumnya ditentukan oleh frekuensi pulsa masukan eksternal, dan sudut putaran ditentukan oleh jumlah pulsa. Beberapa servo dapat secara langsung menetapkan kecepatan dan perpindahan melalui komunikasi.

Mode posisi dapat memiliki kontrol yang sangat ketat terhadap kecepatan dan posisi, sehingga umumnya digunakan pada perangkat penentuan posisi. Area aplikasi seperti peralatan mesin CNC, mesin cetak dan sebagainya.

Berapa frekuensi pengenal PLC atau pulsa pengirim lainnya saat digunakan? 20KHz, 100KHz, 200KHz, jarak sebenarnya yang perlu dipindahkan sesuai dengan ekuivalen pulsa yang dipilih oleh servo, dan batas atas kecepatan lari dan waktu pergerakan servo ke posisi yang ditentukan dapat dihitung.

Kecepatan garis servo harus dihitung, dan hanya model servo yang sesuai yang dapat dipilih untuk memenuhi persyaratan lokasi.

Kecepatan lari online servo = frekuensi pengenal pulsa perintah × kecepatan batas atas servo

Pengontrol servo umumnya memiliki encoder, dan dapat menerima pulsa umpan balik dari encoder. Atur frekuensi pulsa umpan balik encoder pada putaran kecepatan. Atur frekuensi pulsa umpan balik encoder = jumlah pulsa umpan balik encoder per minggu × kecepatan set motor servo (R/s) Karena frekuensi pulsa perintah = frekuensi pulsa umpan balik encoder/rasio roda gigi elektronik, 'frekuensi pulsa perintah' juga dapat diatur untuk mengatur kecepatan motor servo.

 

3. Dalam mode kecepatan, torsi bebas (bervariasi tergantung beban)

Kecepatan putaran dapat dikontrol dengan input analog atau frekuensi pulsa, dan pemosisian juga dapat dilakukan dalam mode kecepatan ketika kontrol PID loop luar dengan perangkat kontrol atas disediakan, namun sinyal posisi motor atau sinyal posisi beban langsung harus dikirim ke posisi atas. Umpan balik untuk tujuan perhitungan.

Mode kecepatan sesuai dengan mode posisi, dan sinyal posisi mengalami kesalahan. Sinyal mode posisi disediakan oleh perangkat deteksi beban terminal, yang mengurangi kesalahan transmisi perantara dan secara relatif meningkatkan akurasi posisi seluruh sistem.

Mode kontrol kecepatan terutama menggunakan sinyal tegangan 0-10 untuk mengontrol kecepatan motor. Besarnya besaran analog menentukan besarnya kecepatan yang diberikan. Positif atau negatifnya menentukan respon motor tergantung pada perolehan perintah kecepatan. Ini digunakan pada saat-saat dengan inersia beban besar. Dalam mode kecepatan, Anda perlu mengatur penguatan putaran kecepatan agar sistem merespons lebih cepat. Getaran peralatan harus diperhitungkan saat melakukan penyesuaian, dan getaran sistem tidak boleh disebabkan oleh kecepatan respons.

Saat menggunakan pengatur kecepatan, Anda juga perlu memperhatikan pengaturan akselerasi dan deselerasi. Jika tidak ada kontrol loop tertutup, klem nol atau kontrol proporsional diperlukan untuk menghentikan motor sepenuhnya. Ketika komputer bagian atas digunakan untuk posisi loop tertutup, nilai analog tidak dapat secara otomatis disesuaikan ke nol.

 

Sistem kontrol mengirimkan perintah tegangan analog +/-10V ke drive servo untuk mengontrol kecepatan. Keuntungannya adalah servo merespons dengan cepat, tetapi kelemahannya adalah lebih sensitif terhadap gangguan di tempat dan proses debugnya sedikit lebih rumit. Kontrol kecepatan memiliki beragam aplikasi: sistem pengaturan kecepatan berkelanjutan yang memerlukan dering kursi cepat; sistem penentuan posisi loop tertutup dari posisi atas; sebuah sistem yang membutuhkan banyak kecepatan untuk peralihan cepat.

Selama penggunaan dan debugging sistem servo, berbagai gangguan yang tidak terduga akan terjadi dari waktu ke waktu, terutama pada penerapan motor servo yang mengirimkan pulsa.

 

Berikut ini akan dianalisis jenis-jenis dan metode pembangkitan interferensi dari beberapa aspek untuk mencapai tujuan anti-interferensi yang ditargetkan. Saya harap semua orang akan belajar dan meneliti bersama.

 

1. Gangguan dari catu daya

Terdapat berbagai batasan pada kondisi penggunaan di tempat, dan biasanya terdapat banyak situasi rumit yang perlu dihindari, dan penyebab masalah harus dihindari sebisa mungkin.

Dalam banyak kasus, kami akan menambahkan filter ke modul catu daya dan pengontrol gerak encoder putar dengan menambahkan pengatur tegangan, transformator isolasi, dan peralatan lainnya, mengubah penggerak ke reaktor DC, dan mengubah waktu filter low-pass dan parameter laju pembawa penggerak. , Untuk mengurangi gangguan yang disebabkan oleh masuknya catu daya, dan untuk menghindari kegagalan sistem kontrol servo.

Saluran listrik sistem servo harus dirutekan secara terpisah untuk memperpendek jarak antara penggerak dan saluran listrik motor, dll., untuk menghindari gangguan pada saluran kontrol dan menyebabkan kegagalan penggerak.

 

2. Gangguan dari kekacauan sistem pentanahan

Grounding adalah cara yang efektif untuk meningkatkan anti-interferensi peralatan elektronik. Hal ini dapat menahan peralatan agar tidak mengirimkan gangguan dan menghindari pengaruh gangguan eksternal. Namun, grounding yang salah akan menimbulkan sinyal interferensi serius dan membuat sistem tidak dapat bekerja secara normal. Kabel ground dari sistem kontrol umumnya mencakup ground sistem, ground pelindung, ground AC, dan ground pelindung.

Jika sistem grounding kacau, gangguan utama pada sistem servo adalah distribusi potensial yang tidak merata di setiap titik grounding. Terdapat perbedaan potensial antara kedua ujung bagian pelindung kabel, kabel grounding, bumi, dan titik grounding peralatan lainnya sehingga menimbulkan arus ground loop. Mempengaruhi operasi normal sistem.

Kunci untuk mengatasi gangguan semacam ini adalah dengan membedakan metode grounding dan memberikan kinerja grounding yang baik untuk sistem.

Kabel ground yang dibuat oleh servo harus memperhatikan kompatibilitas elektromagnetik lingkungan, dan melindungi gelombang elektromagnetik frekuensi tinggi, perangkat frekuensi radio, dll.; sumber gangguan kebisingan listrik harus ditekan dan dihilangkan, seperti frekuensi tinggi dan frekuensi menengah pada transformator daya atau bus distribusi yang sama, perangkat penyearah dan inverter daya tinggi, dll...

Perkenalkan perawatan grounding yang tidak konvensional, karena jalur distribusi listrik pasti memiliki sumber interferensi yang besar, driver dipasang secara terpisah di kabinet, papan instalasi menggunakan pelat non-logam, dan kabel ground yang terkait dengan driver servo ditangguhkan, dan sistem pengukuran lainnya dibumikan dengan andal. , Ini mungkin lebih baik.

 

3. Gangguan dari sistem

Hal ini terutama dihasilkan oleh radiasi elektromagnetik timbal balik antara komponen internal dan sirkuit sistem, seperti radiasi timbal balik dari rangkaian logika, pengaruh timbal balik dari ground analog dan ground logika, dan penggunaan komponen yang tidak cocok.

Kabel sinyal dan kabel kontrol harus berupa kabel berpelindung, yang bermanfaat untuk mencegah interferensi.

Bila garisnya panjang, misalnya jaraknya melebihi 100 m, maka penampang kawatnya harus diperbesar.

Kabel sinyal dan kabel kontrol paling baik ditempatkan melalui pipa untuk menghindari interferensi timbal balik dengan kabel listrik.

Sinyal transmisi terutama didasarkan pada pemilihan sinyal arus, dan redaman serta anti-interferensi sinyal arus relatif baik. Dalam aplikasi praktis, keluaran sensor sebagian besar berupa sinyal tegangan, yang dapat diubah oleh konverter.

Untuk menyaring catu daya DC dari rangkaian analog lemah, Anda dapat menambahkan dua kapasitor 0,01uF (630V), salah satu ujungnya dihubungkan ke kutub positif dan negatif catu daya, dan ujung lainnya dihubungkan ke sasis dan kemudian dihubungkan ke bumi. Sangat efektif.

Ketika servo berbunyi, ia akan mengeluarkan interferensi harmonik frekuensi tinggi. Anda dapat menghubungkan kapasitor CBB 0,1u/630v ke sasis untuk pengujian pada ujung P dan N catu daya bus penggerak servo.

Lapisan pelindung dari garis kontrol papan terhubung ke 0V papan, dan pengemudi tidak terhubung. Tarik saja sebagian lapisan pelindung dan putar menjadi untaian dan paparkan ke luar. Gunakan filter EMI elektromagnetik, las resistansi anti-interferensi pada jalur kontrol, atau sambungkan cincin magnet ke saluran listrik motor.

 

Kondisi kerja sebenarnya di tempat jauh lebih rumit, dan ini hanya dapat berupa analisis spesifik terhadap masalah tertentu, namun pada akhirnya akan ada solusi yang memuaskan, namun pengalaman prosesnya berbeda!