Misure di controllo della velocità del servomotore e di prevenzione delle interferenze

I servomotori  si riferiscono al motore che controlla il funzionamento dei componenti meccanici nel servosistema ed è un dispositivo di cambio di velocità indiretto del motore ausiliario. Il servomotore può controllare la velocità e la precisione della posizione in modo molto accurato e può convertire il segnale di tensione in coppia e velocità per azionare l'oggetto di controllo. La velocità del rotore del servomotore è controllata dal segnale di ingresso e può reagire rapidamente.

Nel sistema di controllo automatico, viene utilizzato come attuatore e presenta le caratteristiche di una piccola costante di tempo elettromeccanica, elevata linearità, tensione di avviamento, ecc., che può convertire il segnale elettrico ricevuto nello spostamento angolare o nella velocità angolare in uscita sull'albero motore. Diviso in due grandi categorie di servomotori DC e AC, la sua caratteristica principale è che non c'è rotazione quando la tensione del segnale è zero e la velocità diminuisce in modo uniforme con l'aumento della coppia.

 

Essendo il muscolo potente della fabbrica automatizzata, il I servomotori   sono inevitabili nella progettazione e manutenzione del controllo industriale. Quindi oggi riassumeremo e studieremo il controllo della servo velocità e le misure anti-interferenza.

 

Ce ne sono molti comunemente usati servomotori  e la selezione non è una questione semplice. Ogni tipo di servo è competente ed è molto stressante per il nostro apprendimento. L’unica misura che possiamo prendere è scegliere ciò che possiamo incontrare nel nostro lavoro quotidiano. Scopri la maggior parte dei modelli e, a proposito, scopri diversi modelli e marchi più comunemente utilizzati sul mercato. La velocità del servomotore è diversa da mille, millecinque, tremila, per rappresentarla utilizziamo il servo CA da 3000 giri/min più utilizzato.

 

Nell'uso reale, se viene selezionato o utilizzato un servo è 3000 giri/min e la velocità richiesta è una velocità variabile compresa tra 0 e 3000, quali mezzi possono essere utilizzati per modificare la velocità corrente del servo.

 

 

La regolazione della velocità del servo dipende dal metodo utilizzato per il controllo e dalla scelta del metodo di controllo, se utilizzare la velocità di controllo degli impulsi, la velocità di controllo analogico o il controllo delle impostazioni interne e la velocità di regolazione dell'azionamento diretto, anche il metodo corrispondente è diverso.

 

Corrispondenti a tre diversi metodi di controllo per riassumere il cambio di velocità:

 

1 Controllo di coppia, la velocità è libera (varia con il carico)

Il controllo della coppia è un metodo di controllo comunemente utilizzato. La coppia di uscita è impostata tramite assegnazione analogica esterna o indirizzo diretto, quindi la velocità corrispondente non è sempre certa, poiché il coefficiente di attrito dell'apparecchiatura cambia, il carico. La variazione influenzerà la velocità di uscita. In questo caso d'uso, sostanzialmente non abbiamo bisogno di regolare la velocità, perché si tratta di una regolazione automatica. Ciò di cui abbiamo bisogno è la stabilità del sistema e la coppia è stabile per lungo tempo.

 

La coppia impostata può essere modificata modificando istantaneamente l'impostazione analogica, oppure può essere ottenuta modificando il valore dell'indirizzo corrispondente tramite comunicazione. L'applicazione viene utilizzata principalmente in dispositivi di avvolgimento e svolgimento che hanno requisiti rigorosi sulla forza del materiale, come dispositivi di avvolgimento o apparecchiature di traino di fibre ottiche. Lo scopo dell'utilizzo del servo è quello di evitare che il cambiamento del materiale di avvolgimento modifichi la forza.

 

2 Il controllo della posizione, il posizionamento preciso, la velocità e la coppia possono essere controllati rigorosamente

Nella modalità di controllo della posizione, la velocità di rotazione è generalmente determinata dalla frequenza degli impulsi in ingresso esterni e l'angolo di rotazione è determinato dal numero di impulsi. Alcuni servi possono assegnare direttamente velocità e spostamento attraverso la comunicazione.

La modalità di posizione può avere un controllo molto rigoroso su velocità e posizione, quindi viene generalmente utilizzata nei dispositivi di posizionamento. Aree di applicazione come macchine utensili CNC, macchine da stampa e così via.

Qual è la frequenza nominale del PLC o degli altri impulsi che inviano durante l'uso? 20KHz, 100KHz, 200KHz, la distanza effettiva che deve essere spostata corrisponde all'equivalente dell'impulso selezionato dal servo e è possibile calcolare la velocità di funzionamento limite superiore e il tempo del servo che si sposta nella posizione specificata.

È necessario calcolare la velocità della linea del servo e selezionare solo il modello di servo appropriato per soddisfare i requisiti del sito.

Velocità di funzionamento in linea del servo = frequenza nominale dell'impulso di comando × velocità limite superiore del servo

I servocontrollori generalmente dispongono di un encoder e possono ricevere impulsi di feedback dall'encoder. Impostare la frequenza degli impulsi di feedback dell'encoder sull'anello di velocità. Impostare la frequenza degli impulsi di feedback dell'encoder = numero di impulsi di feedback dell'encoder a settimana × velocità impostata del servomotore (R/s) Poiché la frequenza degli impulsi di comando = frequenza degli impulsi di feedback dell'encoder/rapporto di trasmissione elettronica, è anche possibile impostare la 'frequenza degli impulsi di comando' per impostare la velocità del servomotore.

 

3. In modalità velocità, la coppia è libera (varia in base al carico)

La velocità di rotazione può essere controllata tramite ingresso analogico o frequenza di impulsi e il posizionamento può essere effettuato anche in modalità velocità quando è fornito il controllo PID dell'anello esterno con dispositivo di controllo superiore, ma il segnale di posizione del motore o il segnale di posizione del carico diretto deve essere inviato alla posizione superiore. Feedback ai fini del calcolo.

La modalità velocità corrisponde alla modalità posizione e il segnale di posizione presenta un errore. Il segnale della modalità di posizione è fornito dal dispositivo di rilevamento del carico terminale, che riduce l'errore di trasmissione intermedio e aumenta relativamente la precisione di posizionamento dell'intero sistema.

La modalità di controllo della velocità utilizza principalmente il segnale di tensione 0-10 per controllare la velocità del motore. L'entità della quantità analogica determina l'entità della velocità data. Il positivo o il negativo determinano la risposta del motore in base al guadagno del comando di velocità. Viene utilizzato in occasioni con grande inerzia di carico. In modalità velocità, è necessario impostare il guadagno dell'anello di velocità per far sì che il sistema risponda più rapidamente. È necessario tenere conto delle vibrazioni dell'apparecchiatura durante la regolazione e la vibrazione del sistema non deve essere causata dalla velocità di risposta.

Quando si utilizza il controllo della velocità, è necessario prestare attenzione anche alle impostazioni di accelerazione e decelerazione. Se non è presente alcun controllo ad anello chiuso, è necessario il morsetto zero o il controllo proporzionale per arrestare completamente il motore. Quando il computer superiore viene utilizzato per la posizione ad anello chiuso, il valore analogico non può essere regolato automaticamente su zero.

 

Il sistema di controllo invia comandi di tensione analogica +/-10 V al servoazionamento per controllare la velocità. Il vantaggio è che il servo risponde rapidamente, ma lo svantaggio è che è più sensibile alle interferenze in loco e il debugging è leggermente più complicato. Il controllo della velocità ha una vasta gamma di applicazioni: un sistema di regolazione continua della velocità che richiede un rapido squillo del sedile; un sistema di posizionamento a circuito chiuso dalla posizione superiore; un sistema che richiede velocità multiple per una commutazione rapida.

Durante l'uso e il debug del servosistema, di tanto in tanto si verificheranno vari disturbi imprevisti, in particolare per l'applicazione del servomotore che invia impulsi.

 

Di seguito verranno analizzati i tipi e i metodi di generazione delle interferenze sotto diversi aspetti per raggiungere scopi anti-interferenze mirati. Spero che tutti impareranno e faranno ricerche insieme.

 

1. Interferenza dall'alimentazione

Esistono varie restrizioni sulle condizioni di utilizzo in loco e di solito ci sono molte situazioni complicate che devono essere evitate abitualmente e la causa del problema dovrebbe essere evitata il più possibile.

In molti casi, aggiungeremo filtri al modulo di alimentazione e al controller di movimento dell'encoder rotativo aggiungendo regolatori di tensione, trasformatori di isolamento e altre apparecchiature, sostituiremo l'azionamento con un reattore CC e modificheremo il tempo di filtro passa-basso e i parametri della velocità portante dell'azionamento. , Per ridurre le interferenze causate dall'introduzione dell'alimentazione ed evitare il guasto del sistema di servocontrollo.

Le linee di alimentazione del servosistema devono essere instradate separatamente per ridurre la distanza tra l'azionamento e la linea di alimentazione del motore, ecc., per evitare interferenze con la linea di controllo e causare guasti all'azionamento.

 

2. Interferenze dovute al caos dell'impianto di terra

La messa a terra è un mezzo efficace per migliorare l'anti-interferenza delle apparecchiature elettroniche. Può impedire all'apparecchiatura di inviare interferenze ed evitare l'influenza di interferenze esterne. Tuttavia, una messa a terra errata introdurrà gravi segnali di interferenza e impedirà al sistema di funzionare normalmente. Il filo di terra del sistema di controllo comprende generalmente la terra del sistema, la terra dello schermo, la terra CA e la terra protettiva.

Se il sistema di messa a terra è caotico, l'interferenza principale al servosistema è la distribuzione non uniforme del potenziale di ciascun punto di messa a terra. Esiste una differenza di potenziale tra le due estremità della sezione di schermatura del cavo, il filo di terra, la terra e i punti di messa a terra di altre apparecchiature, che causa correnti di circuito di terra. Influiscono sul normale funzionamento del sistema.

La chiave per risolvere questo tipo di interferenza è distinguere il metodo di messa a terra e fornire buone prestazioni di messa a terra per il sistema.

Il filo di terra realizzato dal servo deve prestare attenzione alla compatibilità elettromagnetica ambientale e proteggere le onde elettromagnetiche ad alta frequenza, i dispositivi a radiofrequenza, ecc.; le fonti di interferenza del rumore di potenza devono essere soppresse ed eliminate, come ad esempio l'alta frequenza e la frequenza intermedia sullo stesso trasformatore di potenza o bus di distribuzione, raddrizzatore ad alta potenza e dispositivi di potenza dell'inverter, ecc...

Introdurre un trattamento di messa a terra non convenzionale, poiché la linea di distribuzione dell'alimentazione ha inevitabilmente una grande fonte di interferenza, il driver è installato separatamente nell'armadio, la scheda di installazione utilizza una piastra non metallica e i cavi di terra relativi al servoazionamento sono sospesi e gli altri sistemi di misurazione sono collegati a terra in modo affidabile. , Potrebbe essere meglio.

 

3. Interferenza dal sistema

È prodotto principalmente dalla radiazione elettromagnetica reciproca tra i componenti interni e i circuiti del sistema, come la radiazione reciproca dei circuiti logici, l'influenza reciproca della terra analogica e della terra logica e l'uso non corrispondente dei componenti.

I cavi di segnale e di controllo devono essere cavi schermati, il che è utile per prevenire interferenze.

Quando la linea è lunga, ad esempio, la distanza supera i 100 m, la sezione del filo dovrà essere allargata.

È preferibile posizionare i cavi di segnale e di controllo attraverso i tubi per evitare interferenze reciproche con i cavi di alimentazione.

Il segnale di trasmissione si basa principalmente sulla selezione del segnale corrente e l'attenuazione e l'anti-interferenza del segnale corrente sono relativamente buone. Nelle applicazioni pratiche, l'uscita del sensore è principalmente un segnale di tensione, che può essere convertito da un convertitore.

Per filtrare l'alimentazione CC del circuito debole analogico, è possibile aggiungere due condensatori da 0,01 uF (630 V), un'estremità è collegata ai poli positivo e negativo dell'alimentatore e l'altra estremità è collegata al telaio e quindi collegata a terra. Molto efficace.

Quando il servo scricchiola, emette interferenze armoniche ad alta frequenza. È possibile collegare un condensatore CBB da 0,1u/630 V allo chassis per un test sulle estremità P e N dell'alimentazione del bus del servoazionamento.

Lo strato schermante della linea di controllo della scheda è collegato allo 0V della scheda e il driver non è collegato. Basta estrarre una sezione dello strato schermante, attorcigliarla in un filo ed esporla all'esterno. Utilizzare un filtro EMI elettromagnetico, saldare una resistenza anti-interferenza sulla linea di controllo o collegare un anello magnetico alla linea di alimentazione del motore.

 

Le effettive condizioni di lavoro in loco sono molto più complicate e può trattarsi solo di un'analisi specifica di problemi specifici, ma alla fine si troverà una soluzione soddisfacente, ma l'esperienza del processo è diversa!