서보 모터 속도 제어 및 간섭 방지 조치

서보 모터는  서보 시스템의 기계 구성 요소의 작동을 제어하는 ​​엔진을 말하며 보조 모터 간접 변속 장치입니다. 서보 모터는 속도와 위치 정확도를 매우 정확하게 제어할 수 있으며, 전압 신호를 토크와 속도로 변환하여 제어 대상을 구동할 수 있습니다. 서보 모터의 회전자 속도는 입력 신호에 의해 제어되며 빠르게 반응할 수 있습니다.

자동 제어 시스템에서는 액츄에이터로 사용되며 작은 전기 기계적 시상수, 높은 선형성, 시동 전압 등의 특성을 가지며 수신된 전기 신호를 모터 샤프트의 각변위 또는 각속도 출력으로 변환할 수 있습니다. DC 서보 모터와 AC 서보 모터의 두 가지 주요 범주로 나뉘며 주요 특징은 신호 전압이 0 일 때 회전이 없으며 토크가 증가함에 따라 일정한 속도로 속도가 감소한다는 것입니다.

 

자동화된 공장의 힘이 되는 근육으로서, 서보 모터   는 산업 제어 설계 및 유지 관리에 있어서 불가피합니다. 그래서 오늘은 서보 속도 제어 및 간섭 방지 조치를 요약하고 연구하겠습니다.

 

일반적으로 많이 사용되는 것들이 있어요 서보 모터  이며 선택은 간단한 문제가 아닙니다. 각 유형의 서보는 능숙하며 학습에 매우 스트레스를 줍니다. 우리가 취할 수 있는 유일한 조치는 일상 업무에서 만날 수 있는 것을 선택하는 것입니다. 가장 많은 모델에 대해 알아보고, 시장에서 더 일반적으로 사용되는 여러 모델과 브랜드에 대해 알아보세요. 서보 모터의 속도는 1,000, 1,050, 3,000과 다르며, 가장 많이 사용되는 3000RPM AC 서보를 사용하여 표현합니다.

 

실제 사용에서 서보를 선택하거나 사용하는 것이 3000RPM이고 필요한 속도가 0-3000 가변 속도인 경우 현재 서보 속도를 변경하는 데 어떤 수단을 사용할 수 있습니까?

 

 

서보 속도의 조정은 어떤 제어 방법을 사용하고 제어 방법을 선택하는지에 따라 펄스 제어 속도, 아날로그 제어 속도 또는 직접 구동 내부 설정 제어 및 조정 속도를 사용할지 여부에 따라 해당 방법도 다릅니다.

 

속도 변화를 요약하는 세 가지 다른 제어 방법에 해당:

 

1 토크 제어, 속도는 자유(부하에 따라 다름)

토크 제어는 일반적으로 사용되는 제어 방법입니다. 출력 토크는 외부 아날로그 또는 직접 주소 할당에 의해 설정되므로 장비의 마찰 계수가 변하기 때문에 해당 속도가 항상 확실하지는 않습니다. 부하의 변화는 속도 출력에 영향을 미칩니다. 이 사용 사례에서는 자동 조정이므로 기본적으로 속도를 조정할 필요가 없습니다. 우리에게 필요한 것은 시스템의 안정성이고, 토크는 오랫동안 안정적입니다.

 

설정된 토크는 아날로그 설정을 즉시 변경하여 변경할 수도 있고, 통신을 통해 해당 주소의 값을 변경하여 달성할 수도 있습니다. 이 응용 프로그램은 권선 장치 또는 광섬유 당김 장비와 같이 재료의 힘에 대한 엄격한 요구 사항이 있는 권선 및 풀기 장치에 주로 사용됩니다. 서보를 사용하는 목적은 권선 재료의 변화로 인해 힘이 변화하는 것을 방지하는 것입니다.

 

2 위치 제어, 정확한 위치 지정, 속도 및 토크를 엄격하게 제어할 수 있습니다.

위치 제어 모드에서는 일반적으로 외부에서 입력되는 펄스의 주파수에 따라 회전 속도가 결정되고, 펄스 수에 따라 회전 각도가 결정됩니다. 일부 서보는 통신을 통해 속도와 변위를 직접 할당할 수 있습니다.

위치 모드는 속도와 위치를 매우 엄격하게 제어할 수 있으므로 일반적으로 위치 결정 장치에 사용됩니다. CNC 공작기계, 인쇄기계 등의 응용분야.

사용 중 PLC 또는 기타 송신 펄스의 정격 주파수는 얼마입니까? 20KHz, 100KHz, 200KHz, 이동해야 하는 실제 거리는 서보가 선택한 펄스 등가에 해당하며 서보가 지정된 위치로 이동하는 상한 실행 속도 및 시간을 계산할 수 있습니다.

서보 라인 속도를 계산해야 하며 현장 요구 사항을 충족하기 위해 적절한 서보 모델만 선택할 수 있습니다.

서보 온라인 운전 속도 = 지령 펄스 정격 주파수 × 서보 상한 속도

서보 컨트롤러에는 일반적으로 엔코더가 있으며 엔코더로부터 피드백 펄스를 받을 수 있습니다. 속도 루프에서 엔코더 피드백 펄스 주파수를 설정합니다. 엔코더 피드백 펄스 주파수 설정 = 주당 엔코더 피드백 펄스 수 × 서보 모터 설정 속도(R/s) 지령 펄스 주파수 = 엔코더 피드백 펄스 주파수/전자 기어 비율이므로 '지령 펄스 주파수'를 설정하여 서보 모터 속도를 설정할 수도 있습니다.

 

3. 속도 모드에서는 토크가 자유롭습니다(부하에 따라 다름).

회전 속도는 아날로그 입력이나 펄스 주파수로 제어할 수 있으며, 상위 제어 장치를 갖춘 외부 루프 PID 제어가 제공되는 경우 속도 모드에서도 위치 결정을 수행할 수 있지만, 모터의 위치 신호나 직접 부하의 위치 신호를 상위 위치로 보내야 합니다. 계산 목적을 위한 피드백.

속도 모드가 위치 모드에 해당하며 위치 신호에 오류가 있습니다. 위치 모드 신호는 터미널 부하 감지 장치에 의해 제공되어 중간 전송 오류를 줄이고 전체 시스템의 위치 정확도를 상대적으로 높입니다.

속도 제어 모드는 주로 0-10 전압 신호를 사용하여 모터 속도를 제어합니다. 아날로그 양의 크기는 주어진 속도의 크기를 결정합니다. 양수 또는 음수는 속도 명령 게인에 따라 모터 응답을 결정합니다. 부하 관성이 큰 경우에 사용됩니다. 속도 모드에서는 시스템이 더 빠르게 반응하도록 속도 루프 게인을 설정해야 합니다. 조정 시에는 장비의 진동을 고려해야 하며, 응답 속도로 인해 시스템 진동이 발생해서는 안 됩니다.

속도 제어를 사용할 때는 가속 및 감속 설정에도 주의해야 합니다. 폐쇄 루프 제어가 없는 경우 모터를 완전히 정지하려면 제로 클램프 또는 비례 제어가 필요합니다. 위치 폐쇄 루프에 상위 컴퓨터를 사용하는 경우 아날로그 값을 자동으로 0으로 조정할 수 없습니다.

 

제어 시스템은 +/-10V 아날로그 전압 명령을 서보 드라이브에 보내 속도를 제어합니다. 장점은 서보가 빠르게 반응한다는 점이지만, 단점은 현장 간섭에 더 민감하고 디버깅이 약간 더 복잡하다는 것입니다. 속도 제어에는 광범위한 응용 분야가 있습니다. 빠른 좌석 울림이 필요한 연속 속도 조절 시스템; 상부 위치로부터의 폐쇄 루프 포지셔닝 시스템; 신속한 전환을 위해 여러 속도가 필요한 시스템입니다.

서보 시스템을 사용하고 디버깅하는 동안, 특히 펄스를 보내는 서보 모터의 응용 분야에서는 예상치 못한 다양한 장애가 때때로 발생할 수 있습니다.

 

다음은 목표한 간섭 방지 목적을 달성하기 위해 여러 측면에서 간섭 유형 및 생성 방법을 분석합니다. 모두가 함께 배우고 연구하길 바랍니다.

 

1. 전원 공급 장치의 간섭

현장 사용 조건에는 다양한 제한이 있으며 일반적으로 습관적으로 피해야 할 복잡한 상황이 많으며 문제의 원인을 최대한 피해야 합니다.

대부분의 경우 전압 조정기, 절연 변압기 및 기타 장비를 추가하여 로터리 인코더의 전원 공급 장치 모듈 및 모션 컨트롤러에 필터를 추가하고 드라이브를 DC 리액터로 변경하고 드라이브의 저역 통과 필터 시간 및 캐리어 속도 매개변수를 변경합니다. , 전원 공급 장치 도입으로 인한 간섭을 줄이고 서보 제어 시스템의 고장을 방지합니다.

서보 시스템 전력선은 드라이브와 모터 전력선 등 사이의 거리를 단축하기 위해 별도로 배선해야 제어 라인과의 간섭을 방지하고 드라이브 고장을 유발할 수 있습니다.

 

2. 접지 시스템의 혼란으로 인한 간섭

접지는 전자 장비의 간섭 방지를 향상시키는 효과적인 수단입니다. 장비의 간섭 전송을 억제하고 외부 간섭의 영향을 피할 수 있습니다. 그러나 잘못된 접지는 심각한 간섭 신호를 발생시켜 시스템이 정상적으로 작동할 수 없게 만듭니다. 제어 시스템의 접지선에는 일반적으로 시스템 접지, 차폐 접지, AC 접지 및 보호 접지가 포함됩니다.

접지 시스템이 혼란스러운 경우 서보 시스템에 대한 주요 간섭은 각 접지 지점의 전위가 고르지 않게 분포되는 것입니다. 케이블 차폐 부분의 두 끝, 접지선, 접지 및 기타 장비의 접지 지점 사이에 전위차가 있어 접지 루프 전류가 발생합니다. 시스템의 정상적인 작동에 영향을 미칩니다.

이러한 종류의 간섭을 해결하는 열쇠는 접지 방법을 구별하고 시스템에 좋은 접지 성능을 제공하는 것입니다.

서보에 의해 만들어진 접지선은 환경 전자기 호환성에 주의를 기울여야 하며 고주파 전자기파, 무선 주파수 장치 등을 차폐해야 합니다. 동일한 전력 변압기 또는 배전 버스, 고전력 정류기 및 인버터 전원 장치 등의 고주파 및 중간 주파수와 같은 전력 잡음 간섭 원인을 억제하고 제거해야 합니다.

배전선에는 필연적으로 간섭원이 크기 때문에 파격적인 접지 처리를 도입하고, 캐비닛에 드라이버를 별도로 설치하고, 설치 보드는 비금속판을 사용하고, 서보 드라이버와 관련된 접지선을 매달고, 기타 측정 시스템을 안정적으로 접지합니다. , 이것이 더 나을 수도 있습니다.

 

3. 시스템 간섭

이는 주로 논리 회로의 상호 방사, 아날로그 접지와 논리 접지의 상호 영향, 구성 요소의 불일치 사용과 같은 시스템 내부 구성 요소와 회로 간의 상호 전자기 방사에 의해 생성됩니다.

신호선과 제어선은 차폐선이어야 하며 간섭 방지에 유리합니다.

예를 들어, 거리가 100m를 초과하는 등 라인이 긴 경우 와이어 단면을 확대해야 합니다.

신호선과 제어선은 전력선과의 상호 간섭을 피하기 위해 파이프를 통해 배치하는 것이 가장 좋습니다.

전송 신호는 주로 전류 신호의 선택을 기반으로 하며 전류 신호의 감쇠 및 간섭 방지는 상대적으로 좋습니다. 실제 응용 분야에서 센서 출력은 대부분 전압 신호이며 변환기를 통해 변환될 수 있습니다.

아날로그 약한 회로의 DC 전원 공급 장치를 필터링하려면 2개의 0.01uF(630V) 커패시터를 추가할 수 있으며, 한쪽 끝은 전원 공급 장치의 양극 및 음극에 연결되고 다른 쪽 끝은 섀시에 연결된 다음 접지에 연결됩니다. 매우 효과적입니다.

서보가 삐걱거리면 고주파 고조파 간섭을 출력합니다. 서보 드라이브 버스 전원 공급 장치의 P 및 N 끝에서 테스트를 위해 0.1u/630v CBB 커패시터를 섀시에 연결할 수 있습니다.

보드 제어선의 차폐층은 보드의 0V에 연결되어 있고 드라이버는 연결되어 있지 않습니다. 차폐층의 한 부분을 당겨서 한 가닥으로 비틀어서 외부에 노출시키면 됩니다. 전자기 EMI 필터를 사용하거나 제어 라인에 간섭 방지 저항을 용접하거나 자기 링을 모터 전력선에 연결하십시오.

 

실제 현장 작업 조건은 훨씬 더 복잡하고 특정 문제에 대한 구체적인 분석만 가능하지만 결국에는 만족스러운 해결책이 나오지만 프로세스 경험은 다릅니다!