Servomotorhastighetskontroll og interferensforebyggende tiltak

servomotorer  refererer til motoren som kontrollerer driften av mekaniske komponenter i servosystemet, og er en hjelpemotor for indirekte hastighetsendring. Servomotoren kan kontrollere hastigheten og posisjonsnøyaktigheten svært nøyaktig, og kan konvertere spenningssignalet til dreiemoment og hastighet for å drive kontrollobjektet. Rotorhastigheten til servomotoren styres av inngangssignalet og kan reagere raskt.

I det automatiske kontrollsystemet brukes den som en aktuator, og har egenskapene til liten elektromekanisk tidskonstant, høy linearitet, startspenning, etc., som kan konvertere det mottatte elektriske signalet til vinkelforskyvningen eller vinkelhastighetsutgangen på motorakselen. Delt inn i to hovedkategorier av DC- og AC-servomotorer, er hovedtrekket at det ikke er rotasjon når signalspenningen er null, og hastigheten synker med en jevn hastighet med økningen av dreiemomentet.

 

Som kraftmuskelen til den automatiserte fabrikken servomotorer   er uunngåelig i industriell kontrolldesign og vedlikehold. Så i dag vil vi oppsummere og studere servohastighetskontroll og anti-interferenstiltak.

 

Det er mange ofte brukte servomotorer  , og utvalget er ikke en enkel sak. Hver type servo er dyktig, og det er veldig stressende for læringen vår. Det eneste tiltaket vi kan gjøre er å velge hva vi kan møte i vårt daglige arbeid. Lær om de fleste modellene, og lær forresten om flere modeller og merker som er mer vanlig i markedet. Hastigheten til servomotoren er forskjellig fra tusen, tusen fem, tre tusen, vi bruker den mest brukte 3000RPM AC-servoen til å representere.

 

I faktisk bruk, hvis en servo er valgt eller brukt er 3000RPM, og den nødvendige hastigheten er 0-3000 variabel hastighet, hvilke midler kan brukes for å endre gjeldende servohastighet.

 

 

Justeringen av servohastigheten avhenger av hvilken metode som brukes for å kontrollere og valg av kontrollmetode, om man skal bruke pulskontrollhastighet, analog kontrollhastighet eller direkte drevet intern innstillingskontroll og justeringshastighet, den tilsvarende metoden er også forskjellig.

 

Tilsvarer tre forskjellige kontrollmetoder for å oppsummere hastighetsendringen:

 

1 Momentkontroll, hastigheten er fri (varierer med belastning)

Momentkontroll er en vanlig brukt kontrollmetode. Utgangsmomentet er satt av ekstern analog eller direkte adressetilordning, så den tilsvarende hastigheten er ikke alltid sikker, fordi friksjonskoeffisienten til utstyret endres, belastningen Endringen av vil påvirke hastighetsutgangen. I dette tilfellet trenger vi i utgangspunktet ikke justere hastigheten, fordi det er automatisk justering. Det vi trenger er stabiliteten til systemet, og dreiemomentet er stabilt i lang tid.

 

Det innstilte dreiemomentet kan endres ved å umiddelbart endre den analoge innstillingen, eller det kan oppnås ved å endre verdien til den tilsvarende adressen ved hjelp av kommunikasjon. Applikasjonen brukes hovedsakelig i viklings- og avviklingsenheter som har strenge krav til materialets kraft, for eksempel viklingsenheter eller optisk fibertrekkutstyr. Hensikten med å bruke servo er å forhindre at endringen av viklingsmaterialet endrer kraften.

 

2 Posisjonskontroll, presis posisjonering, hastighet og dreiemoment kan kontrolleres strengt

I posisjonskontrollmodus bestemmes rotasjonshastigheten generelt av frekvensen til eksterne inngangspulser, og rotasjonsvinkelen bestemmes av antall pulser. Noen servoer kan direkte tildele hastighet og forskyvning gjennom kommunikasjon.

Posisjonsmodus kan ha veldig streng kontroll på hastighet og posisjon, så den brukes vanligvis i posisjoneringsenheter. Bruksområder som CNC-maskiner, utskriftsmaskiner og så videre.

Hva er den nominelle frekvensen til PLS eller andre sendepulser under bruk? 20KHz, 100KHz, 200KHz, den faktiske avstanden som må flyttes tilsvarer pulsekvivalenten valgt av servoen, og øvre grense for kjørehastighet og tid for servoen som beveger seg til den angitte posisjonen kan beregnes.

Servolinjehastigheten må beregnes, og kun den riktige servomodellen kan velges for å oppfylle kravene til stedet.

Servo online kjørehastighet = kommandopuls nominell frekvens × servo øvre grensehastighet

Servokontrollere har generelt en koder, og kan motta tilbakemeldingspulser fra koderen. Still inn enkoderens tilbakemeldingspulsfrekvens på hastighetssløyfen. Still inn pulsfrekvens for kodertilbakemelding = pulsnummer for kodertilbakemelding per uke × servomotorinnstilt hastighet (R/s) Fordi kommandoen pulsfrekvens = pulsfrekvens for kodertilbakemelding/elektronisk girforhold, kan 'kommandopulsfrekvensen' også settes til å stille inn servomotorhastigheten.

 

3. I hastighetsmodus er dreiemomentet fritt (varierer med belastning)

Rotasjonshastigheten kan styres av analog inngang eller pulsfrekvens, og posisjonering kan også utføres i hastighetsmodus når den ytre sløyfen PID-kontroll med øvre kontrollenhet er gitt, men posisjonssignalet til motoren eller posisjonssignalet til den direkte lasten må sendes til øvre posisjon. Tilbakemelding for beregningsformål.

Hastighetsmodusen tilsvarer posisjonsmodusen, og posisjonssignalet har en feil. Posisjonsmodussignalet leveres av terminallastdeteksjonsanordningen, som reduserer den mellomliggende overføringsfeilen og relativt øker posisjoneringsnøyaktigheten til hele systemet.

Hastighetskontrollmodusen bruker hovedsakelig 0-10 spenningssignalet for å kontrollere motorhastigheten. Størrelsen på den analoge størrelsen bestemmer størrelsen på den gitte hastigheten. Det positive eller negative bestemmer motorresponsen avhenger av hastighetskommandoforsterkningen. Den brukes i anledninger med stor belastningstreghet. I hastighetsmodus må du stille inn hastighetssløyfeforsterkningen for å få systemet til å reagere raskere. Det er nødvendig å ta hensyn til utstyrets vibrasjon ved justering, og systemvibrasjonen skal ikke være forårsaket av responshastigheten.

Når du bruker hastighetskontroll, må du også være oppmerksom på akselerasjons- og retardasjonsinnstillingene. Hvis det ikke er noen lukket sløyfekontroll, kreves nullklemme eller proporsjonal kontroll for å stoppe motoren fullstendig. Når den øvre datamaskinen brukes for posisjon lukket sløyfe, kan ikke den analoge verdien automatisk justeres til null.

 

Styresystemet sender +/-10V analoge spenningskommandoer til servodrevet for å kontrollere hastigheten. Fordelen er at servoen reagerer raskt, men ulempen er at den er mer følsom for interferens på stedet og feilsøkingen er litt mer komplisert. Hastighetskontrollen har et bredt spekter av bruksområder: et kontinuerlig hastighetsreguleringssystem som krever rask seteringing; et lukket sløyfeposisjoneringssystem fra den øvre posisjonen; et system som krever flere hastigheter for rask veksling.

Under bruk og feilsøking av servosystemet vil det fra tid til annen oppstå ulike uventede forstyrrelser, spesielt for påføring av servomotoren som sender pulser.

 

Det følgende vil analysere typene og genereringsmetodene for interferens fra flere aspekter for å oppnå målrettede antiinterferensformål. Jeg håper alle vil lære og forske sammen.

 

1. Interferens fra strømforsyningen

Det er ulike restriksjoner på bruksforholdene på stedet, og det er vanligvis mange kompliserte situasjoner som må unngås til vanlig, og årsaken til problemet bør unngås så mye som mulig.

I mange tilfeller vil vi legge til filtre til strømforsyningsmodulen og bevegelseskontrolleren til den roterende koderen ved å legge til spenningsregulatorer, isolasjonstransformatorer og annet utstyr, endre frekvensomformeren til en likestrømsreaktor og endre lavpassfiltertid og bærefrekvensparametere til frekvensomformeren. , For å redusere interferensen forårsaket av innføringen av strømforsyningen, og for å unngå svikt i servokontrollsystemet.

Servosystemets kraftledninger bør legges separat for å forkorte avstanden mellom frekvensomformeren og motorens kraftledning osv., for å unngå interferens med kontrollledningen og forårsake feil på stasjonen.

 

2. Interferens fra kaoset i jordingssystemet

Jording er et effektivt middel for å forbedre anti-interferensen til elektronisk utstyr. Det kan hindre utstyret i å sende ut interferens og unngå påvirkning av ekstern interferens. Feil jording vil imidlertid introdusere alvorlige interferenssignaler og gjøre at systemet ikke kan fungere normalt. Jordledningen til kontrollsystemet inkluderer generelt systemjord, skjermjord, AC-jord og beskyttende jord.

Hvis jordingssystemet er kaotisk, er hovedinterferensen til servosystemet den ujevne fordelingen av potensialet til hvert jordingspunkt. Det er en potensialforskjell mellom de to endene av kabelskjermingsseksjonen, jordingsledningen, jorden og jordingspunktene til annet utstyr, noe som forårsaker jordsløyfestrømmer. Påvirker normal drift av systemet.

Nøkkelen til å løse denne typen interferens er å skille jordingsmetoden og gi en god jordingsytelse for systemet.

Jordledningen laget av servoen bør ta hensyn til miljøets elektromagnetiske kompatibilitet, og skjerme høyfrekvente elektromagnetiske bølger, radiofrekvensenheter, etc.; strømstøyinterferenskilder bør undertrykkes og elimineres, for eksempel høyfrekvens og mellomfrekvens på samme krafttransformator eller distribusjonsbuss, høyeffekt likeretter og inverterkraftenheter, etc ...

Introduser en ukonvensjonell jordingsbehandling, fordi strømfordelingslinjen uunngåelig har en stor interferenskilde, driveren er installert separat i skapet, installasjonskortet bruker en ikke-metallplate, og jordledningene knyttet til servodriveren er suspendert, og andre målesystemer er pålitelig jordet. , Dette kan være bedre.

 

3. Interferens fra systemet

Den produseres hovedsakelig av den gjensidige elektromagnetiske strålingen mellom de interne komponentene og kretsene i systemet, for eksempel den gjensidige strålingen av logiske kretser, den gjensidige påvirkningen av analog jord og logisk jord, og mismatchende bruk av komponenter.

Signalledninger og kontrollledninger bør være skjermede ledninger, noe som er fordelaktig for å forhindre forstyrrelser.

Når linjen er lang, for eksempel, avstanden overstiger 100 m, bør tverrsnittet av ledningen forstørres.

Signalledninger og kontrollledninger plasseres best gjennom rør for å unngå gjensidig interferens med strømledninger.

Overføringssignalet er hovedsakelig basert på valg av gjeldende signal, og dempningen og anti-interferensen til strømsignalet er relativt god. I praktiske applikasjoner er sensorutgangen for det meste et spenningssignal, som kan konverteres av en omformer.

For å filtrere DC-strømforsyningen til den analoge svake kretsen, kan du legge til to 0,01uF (630V) kondensatorer, den ene enden er koblet til de positive og negative polene til strømforsyningen, og den andre enden er koblet til chassiset og deretter koblet til jord. Veldig effektivt.

Når servoen knirker, vil den sende ut høyfrekvent harmonisk interferens. Du kan koble en 0,1u/630v CBB-kondensator til chassiset for en test på P- og N-endene av servodrivbussens strømforsyning.

Skjermingslaget til styrets kontrolllinje er koblet til 0V-kortet, og driveren er ikke tilkoblet. Bare trekk ut en del av skjermingslaget og vri den til en tråd og eksponer den til utsiden. Bruk elektromagnetisk EMI-filter, sveisemotstand mot forstyrrelser på kontrolllinjen, eller koble en magnetisk ring til motorens kraftledning.

 

De faktiske arbeidsforholdene på stedet er mye mer kompliserte, og det kan bare være en spesifikk analyse av spesifikke problemer, men til slutt vil det være en tilfredsstillende løsning, men prosessopplevelsen er annerledes!