Servo variklio greičio valdymo ir trukdžių prevencijos priemonės

servo varikliai  reiškia variklį, kuris valdo mechaninių servo sistemos komponentų veikimą, ir yra pagalbinis variklio netiesioginio greičio keitimo įtaisas. Servo variklis gali labai tiksliai valdyti greitį ir padėties tikslumą ir gali konvertuoti įtampos signalą į sukimo momentą ir greitį, kad vairuotų valdymo objektą. Servo variklio rotoriaus greitis yra valdomas įvesties signalu ir gali greitai reaguoti.

Automatinėje valdymo sistemoje jis naudojamas kaip pavara ir turi mažos elektromechaninės laiko konstantos, didelio tiesiškumo, paleidimo įtampos ir kt. charakteristikas, kurios gali konvertuoti gautą elektrinį signalą į variklio veleno kampinį poslinkį arba kampinį greitį. Suskirstyti į dvi pagrindines nuolatinės ir kintamosios srovės servo variklių kategorijas, jo pagrindinė ypatybė yra ta, kad kai signalo įtampa lygi nuliui, nėra sukimosi, o greitis mažėja vienodu greičiu, didėjant sukimo momentui.

 

Kaip automatizuotos gamyklos jėgos raumuo, servovarikliai   yra neišvengiami pramoninio valdymo projektavimo ir priežiūros srityse. Taigi šiandien mes apibendrinsime ir išnagrinėsime servo greičio valdymo ir apsaugos nuo trukdžių priemones.

 

Yra daug dažniausiai naudojamų servo varikliai  , o pasirinkimas nėra paprastas dalykas. Kiekvienas servo tipas yra įgudęs, ir tai kelia didelį stresą mūsų mokymuisi. Vienintelė priemonė, kurios galime imtis, yra pasirinkti tai, ką galime sutikti kasdieniame darbe. Sužinokite apie daugumą modelių ir, beje, apie kelis modelius ir prekių ženklus, kurie dažniau naudojami rinkoje. Servo variklio greitis skiriasi nuo tūkstančio, tūkstančio penkių, trijų tūkstančių, mes naudojame dažniausiai naudojamą 3000 RPM AC servosistemą.

 

Realiai naudojant, jei pasirinktas arba naudojamas servo 3000 aps./min., o reikalingas greitis 0-3000 kintamo greičio, tai kokiomis priemonėmis galima pakeisti esamą servo greitį.

 

 

Servo greičio reguliavimas priklauso nuo to, koks valdymo metodas naudojamas, ir nuo valdymo metodo pasirinkimo, ar naudoti impulsų valdymo greitį, analoginį valdymo greitį ar tiesioginės pavaros vidinį nustatymo valdymą ir reguliavimo greitį, atitinkamas metodas taip pat skiriasi.

 

Atitinka tris skirtingus valdymo metodus greičio pokyčiui apibendrinti:

 

1 Sukimo momento valdymas, greitis laisvas (kinta priklausomai nuo apkrovos)

Sukimo momento valdymas yra dažniausiai naudojamas valdymo metodas. Išėjimo sukimo momentas nustatomas pagal išorinį analoginį arba tiesioginį adreso priskyrimą, todėl atitinkamas greitis ne visada yra tikras, nes keičiasi įrangos trinties koeficientas, apkrova. Šiuo atveju greičio reguliuoti iš esmės nereikia, nes tai yra automatinis reguliavimas. Mums reikia sistemos stabilumo, o sukimo momentas yra stabilus ilgą laiką.

 

Nustatytas sukimo momentas gali būti keičiamas akimirksniu pakeitus analoginį nustatymą, arba jį galima pasiekti pakeitus atitinkamo adreso reikšmę ryšio priemonėmis. Taikymas daugiausia naudojamas vyniojimo ir išvyniojimo įrenginiuose, kuriems taikomi griežti medžiagos jėgos reikalavimai, pvz., apvijų įtaisuose arba optinio pluošto traukimo įrenginiuose. Servo naudojimo tikslas yra neleisti, kad apvijos medžiagos pasikeitimas nepakeistų jėgos.

 

2 Padėties valdymas, tikslus padėties nustatymas, greitis ir sukimo momentas gali būti griežtai kontroliuojami

Padėties valdymo režime sukimosi greitis paprastai nustatomas pagal išorinių įvesties impulsų dažnį, o sukimosi kampas – pagal impulsų skaičių. Kai kurie servo įrenginiai gali tiesiogiai priskirti greitį ir poslinkį per ryšį.

Padėties režimas gali labai griežtai kontroliuoti greitį ir padėtį, todėl jis paprastai naudojamas padėties nustatymo įrenginiuose. Taikymo sritys, tokios kaip CNC staklės, spausdinimo mašinos ir pan.

Koks vardinis PLC ar kitų siuntimo impulsų dažnis naudojimo metu? 20KHz, 100KHz, 200KHz, tikrasis atstumas, kurį reikia perkelti, atitinka servo pasirinktą impulsų ekvivalentą, galima apskaičiuoti viršutinę ribinę važiavimo greitį ir servo judėjimo laiką į nurodytą padėtį.

Turi būti apskaičiuotas servo linijos greitis ir galima pasirinkti tik tinkamą servo modelį, kuris atitiktų aikštelės reikalavimus.

Servo tinklo veikimo greitis = komandos impulsų vardinis dažnis × servo viršutinė ribinė greitis

Servo valdikliai paprastai turi kodavimo įrenginį ir gali gauti grįžtamojo ryšio impulsus iš kodavimo įrenginio. Nustatykite kodavimo grįžtamojo ryšio impulsų dažnį greičio kilpoje. Nustatykite daviklio grįžtamojo ryšio impulsų dažnį = daviklio grįžtamojo ryšio impulsų skaičius per savaitę × servovariklio nustatytas greitis (R/s) Kadangi komanda impulsų dažnis = daviklio grįžtamojo ryšio impulsų dažnis / elektroninės pavaros santykis, 'komandos impulsų dažnis' taip pat gali būti nustatytas servo variklio greičiui nustatyti.

 

3. Greičio režimu sukimo momentas yra laisvas (kinta priklausomai nuo apkrovos)

Sukimosi greitį galima valdyti analoginiu įėjimu arba impulsų dažniu, o padėties nustatymas taip pat gali būti atliekamas greičio režimu, kai yra išorinis PID valdymas su viršutiniu valdymo įtaisu, tačiau variklio padėties signalas arba tiesioginės apkrovos padėties signalas turi būti siunčiamas į viršutinę padėtį. Atsiliepimai skaičiavimo tikslais.

Greičio režimas atitinka padėties režimą, o padėties signale yra klaida. Padėties režimo signalą teikia terminalo apkrovos aptikimo įtaisas, kuris sumažina tarpinę perdavimo paklaidą ir santykinai padidina visos sistemos padėties nustatymo tikslumą.

Greičio valdymo režimas daugiausia naudoja 0–10 įtampos signalą variklio greičiui valdyti. Analoginio dydžio dydis lemia duoto greičio dydį. Teigiamas ar neigiamas veiksnys lemia, kad variklio atsakas priklauso nuo greičio komandos stiprinimo. Jis naudojamas tais atvejais, kai yra didelė apkrovos inercija. Greičio režimu turite nustatyti greičio kilpos stiprinimą, kad sistema reaguotų greičiau. Reguliuojant būtina atsižvelgti į įrangos vibraciją, o sistemos vibracijos neturėtų sukelti atsako greitis.

Naudodami greičio valdymą taip pat turite atkreipti dėmesį į pagreičio ir lėtėjimo nustatymus. Jei nėra uždaro ciklo valdymo, norint visiškai sustabdyti variklį, reikalingas nulinis spaustukas arba proporcingas valdymas. Kai viršutinis kompiuteris naudojamas uždaros grandinės padėčiai, analoginės reikšmės negalima automatiškai nustatyti iki nulio.

 

Valdymo sistema siunčia +/-10V analoginės įtampos komandas į servo pavarą, kad valdytų greitį. Privalumas yra tas, kad servo greitai reaguoja, tačiau trūkumas yra tas, kad jis yra jautresnis trikdžiams vietoje, o derinimas yra šiek tiek sudėtingesnis. Greičio reguliatorius turi platų pritaikymo spektrą: nuolatinio greičio reguliavimo sistema, kuriai reikalingas greitas sėdynės skambėjimas; uždaro ciklo padėties nustatymo sistema iš viršutinės padėties; sistema, kuriai greitam perjungimui reikia kelių greičių.

Servo sistemos naudojimo ir derinimo metu retkarčiais atsiras įvairių netikėtų trikdžių, ypač taikant servo variklį, kuris siunčia impulsus.

 

Toliau bus analizuojami trukdžių tipai ir generavimo metodai iš kelių aspektų, kad būtų pasiekti tiksliniai kovos su trukdžiais tikslai. Tikiuosi, kad visi kartu mokysis ir tyrinės.

 

1. Maitinimo šaltinio trikdžiai

Egzistuoja įvairūs naudojimo vietoje sąlygų apribojimai ir paprastai yra daug sudėtingų situacijų, kurių reikia vengti, o problemos priežasties reikėtų kiek įmanoma vengti.

Daugeliu atvejų sukamojo kodavimo įrenginio maitinimo modulį ir judesio valdiklį papildysime filtrais, pridėdami įtampos reguliatorius, izoliacinius transformatorius ir kitą įrangą, pakeisime pavarą į nuolatinės srovės reaktorių, pakeisime pavaros žemųjų dažnių filtro laiką ir nešlio spartos parametrus. , Siekiant sumažinti trikdžius, atsirandančius dėl maitinimo šaltinio įvedimo, ir išvengti servo valdymo sistemos gedimo.

Servo sistemos maitinimo linijos turi būti nutiestos atskirai, kad sutrumpėtų atstumas tarp pavaros ir variklio maitinimo linijos ir pan., kad būtų išvengta valdymo linijos trukdžių ir pavaros gedimų.

 

2. Trikdžiai dėl įžeminimo sistemos chaoso

Įžeminimas yra veiksminga priemonė pagerinti elektroninės įrangos trukdžių apsaugą. Tai gali sulaikyti įrangą nuo trukdžių ir išvengti išorinių trukdžių įtakos. Tačiau neteisingas įžeminimas sukels rimtų trikdžių signalus ir sistema negalės normaliai veikti. Valdymo sistemos įžeminimo laidą paprastai sudaro sistemos įžeminimas, ekrano įžeminimas, kintamosios srovės įžeminimas ir apsauginis įžeminimas.

Jei įžeminimo sistema chaotiška, pagrindinis servo sistemos trikdis yra netolygus kiekvieno įžeminimo taško potencialo pasiskirstymas. Yra potencialų skirtumas tarp dviejų kabelio ekranavimo sekcijos galų, įžeminimo laido, žemės ir kitos įrangos įžeminimo taškų, todėl susidaro įžeminimo kilpos srovės. Įtakoja normalų sistemos veikimą.

Norint išspręsti tokio pobūdžio trikdžius, svarbiausia yra atskirti įžeminimo metodą ir užtikrinti gerą sistemos įžeminimą.

Servo pagamintas įžeminimo laidas turėtų atkreipti dėmesį į aplinkos elektromagnetinį suderinamumą ir apsaugoti aukšto dažnio elektromagnetines bangas, radijo dažnio įrenginius ir kt.; Galios triukšmo trukdžių šaltiniai turėtų būti slopinami ir pašalinami, pvz., aukšto ir vidutinio dažnio toje pačioje galios transformatoriuje arba paskirstymo magistralėje, didelės galios lygintuvų ir keitiklių maitinimo įtaisai ir kt.

Įveskite netradicinį įžeminimo metodą, nes elektros paskirstymo linija neišvengiamai turi didelį trikdžių šaltinį, tvarkyklė montuojama atskirai spintelėje, montavimo plokštėje naudojama nemetalinė plokštė, o su servo tvarkykle susiję įžeminimo laidai yra pakabinami, o kitos matavimo sistemos patikimai įžemintos. , Tai gali būti geriau.

 

3. Sistemos trikdžiai

Jis daugiausia susidaro dėl abipusės elektromagnetinės spinduliuotės tarp vidinių sistemos komponentų ir grandinių, pvz., loginių grandinių abipusės spinduliuotės, abipusės analoginio įžeminimo ir loginio įžeminimo įtakos bei nesuderinamo komponentų naudojimo.

Signalo laidai ir valdymo laidai turi būti ekranuoti laidai, o tai naudinga siekiant išvengti trikdžių.

Kai linija yra ilga, pavyzdžiui, atstumas viršija 100 m, laido skerspjūvis turėtų būti padidintas.

Signalo laidus ir valdymo laidus geriausia dėti per vamzdžius, kad būtų išvengta abipusių trukdžių maitinimo laidams.

Perdavimo signalas daugiausia grindžiamas dabartinio signalo parinkimu, o dabartinio signalo slopinimas ir trukdžių slopinimas yra gana geri. Praktikoje jutiklio išvestis dažniausiai yra įtampos signalas, kurį galima konvertuoti keitikliu.

Norėdami filtruoti analoginės silpnos grandinės nuolatinės srovės maitinimą, galite pridėti du 0,01 uF (630 V) kondensatorius, kurių vienas galas yra prijungtas prie teigiamo ir neigiamo maitinimo šaltinio polių, o kitas galas yra prijungtas prie važiuoklės ir tada prijungtas prie žemės. Labai efektyvus.

Kai servo girgžda, jis skleis aukšto dažnio harmoninius trikdžius. Galite prijungti 0,1u/630v CBB kondensatorių prie važiuoklės, kad patikrintumėte servo pavaros magistralės maitinimo šaltinio P ir N galus.

Plokštės valdymo linijos ekranavimo sluoksnis prijungtas prie plokštės 0V, o vairuotojas neprijungtas. Tiesiog ištraukite ekranavimo sluoksnio dalį ir susukite į sruogą ir ištraukite į išorę. Naudokite elektromagnetinį EMI filtrą, suvirinkite valdymo linijos atsparumą trukdžiams arba prijunkite magnetinį žiedą prie variklio maitinimo linijos.

 

Faktinės darbo sąlygos vietoje yra daug sudėtingesnės ir tai gali būti tik konkreti konkrečių problemų analizė, bet galiausiai bus patenkinamas sprendimas, tačiau proceso patirtis kitokia!