Regulácia rýchlosti servomotora a opatrenia na zabránenie rušeniu

servomotory  sa týkajú motora, ktorý riadi činnosť mechanických komponentov v servosystéme a je to pomocné zariadenie na nepriamu zmenu otáčok motora. Servomotor dokáže veľmi presne riadiť rýchlosť a presnosť polohy a dokáže previesť napäťový signál na krútiaci moment a rýchlosť, aby poháňal riadiaci objekt. Otáčky rotora servomotora sú riadené vstupným signálom a môžu rýchlo reagovať.

V automatickom riadiacom systéme sa používa ako pohon a má charakteristiky malej elektromechanickej časovej konštanty, vysokej linearity, štartovacieho napätia atď., Ktoré môžu konvertovať prijatý elektrický signál na výstup uhlového posunu alebo uhlovej rýchlosti na hriadeli motora. Rozdelené do dvoch hlavných kategórií jednosmerných a striedavých servomotorov, ich hlavnou črtou je, že nedochádza k žiadnej rotácii, keď je signálové napätie nulové, a rýchlosť klesá pri rovnomernej rýchlosti so zvyšujúcim sa krútiacim momentom.

 

Ako silový sval automatizovanej továrne, servomotorov   je nevyhnutný pri navrhovaní a údržbe priemyselného riadenia. Takže dnes zhrnieme a preštudujeme reguláciu rýchlosti serva a opatrenia proti rušeniu.

 

Existuje veľa bežne používaných servomotory  a výber nie je jednoduchá záležitosť. Každý typ serva je zdatný a pre naše učenie je to veľmi stresujúce. Jediným opatrením, ktoré môžeme urobiť, je vybrať si, s čím sa môžeme stretnúť v každodennej práci. Získajte informácie o väčšine modelov a mimochodom, zoznámte sa s niekoľkými modelmi a značkami, ktoré sú na trhu bežnejšie. Rýchlosť servomotora je iná ako tisíc, tisíc päť, tri tisíc, na znázornenie používame najpoužívanejšie 3000RPM AC servo.

 

Pri skutočnom použití, ak je vybraté alebo použité servo 3000 ot./min. a požadovaná rýchlosť je 0-3000 premenných otáčok, aké prostriedky možno použiť na zmenu aktuálnej rýchlosti serva.

 

 

Nastavenie rýchlosti serva závisí od toho, aká metóda sa používa na ovládanie a výber spôsobu ovládania, či sa má použiť rýchlosť pulzného ovládania, rýchlosť analógového ovládania alebo priame riadenie vnútorného nastavenia a rýchlosť nastavenia, zodpovedajúca metóda je tiež odlišná.

 

Zodpovedá trom rôznym metódam ovládania na zhrnutie zmeny rýchlosti:

 

1 Ovládanie krútiaceho momentu, rýchlosť je voľná (líši sa podľa zaťaženia)

Riadenie krútiaceho momentu je bežne používaná metóda riadenia. Výstupný krútiaci moment je nastavený externým analógovým alebo priamym priradením adresy, takže zodpovedajúca rýchlosť nie je vždy istá, pretože sa mení koeficient trenia zariadenia, zaťaženie Zmena ovplyvní výstup rýchlosti. V tomto prípade použitia v podstate nepotrebujeme upravovať rýchlosť, pretože ide o automatické nastavenie. Potrebujeme stabilitu systému a krútiaci moment je stabilný po dlhú dobu.

 

Nastavený krútiaci moment je možné zmeniť okamžitou zmenou analógového nastavenia alebo ho možno dosiahnuť zmenou hodnoty príslušnej adresy pomocou komunikácie. Aplikácia sa používa hlavne v navíjacích a odvíjacích zariadeniach, ktoré majú prísne požiadavky na silu materiálu, ako sú navíjacie zariadenia alebo zariadenia na ťahanie optických vlákien. Účelom použitia serva je zabrániť zmene vinutia pri zmene sily.

 

2 Ovládanie polohy, presné polohovanie, rýchlosť a krútiaci moment je možné prísne kontrolovať

V režime riadenia polohy je rýchlosť otáčania všeobecne určená frekvenciou externých vstupných impulzov a uhol otáčania je určený počtom impulzov. Niektoré servá môžu priamo priradiť rýchlosť a zdvih prostredníctvom komunikácie.

Polohovací režim môže mať veľmi prísnu kontrolu rýchlosti a polohy, preto sa vo všeobecnosti používa v polohovacích zariadeniach. Oblasti použitia, ako sú CNC obrábacie stroje, tlačiarenské stroje atď.

Aká je menovitá frekvencia PLC alebo iných vysielajúcich impulzov počas používania? 20 kHz, 100 kHz, 200 kHz, skutočná vzdialenosť, ktorú je potrebné posunúť, zodpovedá pulznému ekvivalentu zvolenému servom a možno vypočítať hornú hranicu rýchlosti chodu a času pohybu serva do špecifikovanej polohy.

Musí sa vypočítať rýchlosť linky serva a môže sa vybrať iba vhodný model servopohonu, ktorý spĺňa požiadavky miesta.

Rýchlosť chodu serva v režime online = menovitá frekvencia impulzov príkazu × horná limitná rýchlosť serva

Servoregulátory majú vo všeobecnosti kódovač a môžu prijímať impulzy spätnej väzby z kódovača. Nastavte frekvenciu impulzov spätnej väzby kódovača na rýchlostnej slučke. Nastavte frekvenciu impulzov spätnej väzby kódovača = počet impulzov spätnej väzby kódovača za týždeň × nastavená rýchlosť servomotora (R/s) Pretože frekvencia impulzov príkazu = frekvencia impulzov spätnej väzby kódovača/elektronický prevodový pomer, 'frekvenciu impulzov príkazu' možno nastaviť aj na nastavenie rýchlosti servomotora.

 

3. V režime rýchlosti je krútiaci moment voľný (líši sa podľa zaťaženia)

Rýchlosť otáčania môže byť riadená analógovým vstupom alebo frekvenciou impulzov a polohovanie sa môže vykonávať aj v režime rýchlosti, keď je k dispozícii PID regulácia vonkajšej slučky s horným ovládacím zariadením, ale signál polohy motora alebo signál polohy priameho zaťaženia sa musí poslať do hornej polohy. Spätná väzba na účely výpočtu.

Režim rýchlosti zodpovedá režimu polohy a signál polohy má chybu. Signál režimu polohy poskytuje zariadenie na detekciu zaťaženia koncového zariadenia, ktoré znižuje medziprenosovú chybu a relatívne zvyšuje presnosť polohovania celého systému.

Režim riadenia rýchlosti využíva hlavne napäťový signál 0-10 na riadenie rýchlosti motora. Veľkosť analógovej veličiny určuje veľkosť danej rýchlosti. Kladná alebo záporná hodnota určuje odozvu motora v závislosti od zosilnenia príkazu rýchlosti. Používa sa v prípadoch s veľkou zotrvačnosťou zaťaženia. V režime rýchlosti musíte nastaviť zosilnenie rýchlostnej slučky, aby systém reagoval rýchlejšie. Pri nastavovaní je potrebné brať do úvahy vibrácie zariadenia a vibrácie systému by nemali byť spôsobené rýchlosťou odozvy.

Pri používaní regulácie otáčok si treba dať pozor aj na nastavenie zrýchlenia a spomalenia. Ak neexistuje regulácia s uzavretou slučkou, na úplné zastavenie motora je potrebná nulová svorka alebo proporcionálna regulácia. Keď sa horný počítač používa pre polohu uzavretej slučky, analógovú hodnotu nemožno automaticky nastaviť na nulu.

 

Riadiaci systém posiela +/-10V analógové napäťové príkazy do servopohonu na riadenie rýchlosti. Výhodou je, že servo reaguje rýchlo, nevýhodou však je, že je citlivejšie na rušenie na mieste a ladenie je o niečo komplikovanejšie. Regulácia rýchlosti má široké uplatnenie: systém plynulej regulácie rýchlosti, ktorý vyžaduje rýchle zvonenie sedadla; polohovací systém s uzavretou slučkou z hornej polohy; systém, ktorý vyžaduje viac rýchlostí na rýchle prepínanie.

Počas používania a ladenia servosystému sa z času na čas vyskytnú rôzne neočakávané poruchy, najmä pri použití servomotora, ktorý vysiela impulzy.

 

V nasledujúcom texte budú analyzované typy a spôsoby generovania rušenia z niekoľkých aspektov, aby sa dosiahli cielené účely proti rušeniu. Dúfam, že sa všetci budú učiť a skúmať spoločne.

 

1. Rušenie zo zdroja napájania

Existujú rôzne obmedzenia týkajúce sa podmienok používania na mieste a zvyčajne existuje veľa komplikovaných situácií, ktorým je potrebné sa vo zvyku vyhýbať a príčine problému by sa malo čo najviac vyhnúť.

V mnohých prípadoch do napájacieho modulu a ovládača pohybu rotačného snímača pridáme filtre pridaním napäťových regulátorov, izolačných transformátorov a ďalších zariadení, zmeníme pohon na jednosmernú tlmivku a zmeníme parametre doby dolnopriepustného filtra a nosnej rýchlosti pohonu. , Na zníženie rušenia spôsobeného zavedením napájacieho zdroja a na zabránenie zlyhaniu servo riadiaceho systému.

Elektrické vedenia servosystému by mali byť vedené oddelene, aby sa skrátila vzdialenosť medzi meničom a napájacím vedením motora atď., aby sa predišlo interferencii s riadiacim vedením a nespôsobilo poruchu meniča.

 

2. Rušenie z chaosu uzemňovacieho systému

Uzemnenie je účinným prostriedkom na zlepšenie ochrany proti rušeniu elektronických zariadení. Môže zabrániť vysielaniu rušenia zariadenia a zabrániť vplyvu vonkajšieho rušenia. Nesprávne uzemnenie však spôsobí vážne rušivé signály a systém nebude môcť normálne fungovať. Uzemňovací vodič riadiaceho systému vo všeobecnosti zahŕňa uzemnenie systému, uzemnenie štítu, uzemnenie striedavého prúdu a ochranné uzemnenie.

Ak je uzemňovací systém chaotický, hlavným rušením servosystému je nerovnomerné rozloženie potenciálu každého uzemňovacieho bodu. Existuje potenciálny rozdiel medzi dvoma koncami časti tienenia kábla, uzemňovacím vodičom, uzemnením a uzemňovacími bodmi iného zariadenia, čo spôsobuje prúdy v zemnej slučke. Ovplyvňujú normálnu prevádzku systému.

Kľúčom k vyriešeniu tohto druhu rušenia je rozlíšiť metódu uzemnenia a poskytnúť dobrý výkon uzemnenia systému.

Uzemňovací vodič vyrobený servom by mal venovať pozornosť environmentálnej elektromagnetickej kompatibilite a chrániť vysokofrekvenčné elektromagnetické vlny, rádiofrekvenčné zariadenia atď.; Zdroje rušenia výkonového šumu by sa mali potlačiť a eliminovať, ako sú vysokofrekvenčné a strednofrekvenčné na rovnakom výkonovom transformátore alebo distribučnej zbernici, vysokovýkonné usmerňovače a invertorové výkonové zariadenia atď.

Zaveďte netradičnú úpravu uzemnenia, pretože rozvodná sieť má nevyhnutne veľký zdroj rušenia, budič je inštalovaný samostatne v skrini, inštalačná doska používa nekovovú platňu a uzemňovacie vodiče súvisiace so servomotorom sú zavesené a ostatné meracie systémy sú spoľahlivo uzemnené. , Toto by mohlo byť lepšie.

 

3. Rušenie zo systému

Vzniká najmä vzájomným elektromagnetickým vyžarovaním medzi vnútornými komponentmi a obvodmi systému, ako je vzájomné vyžarovanie logických obvodov, vzájomné ovplyvňovanie analógovej zeme a logickej zeme a nesprávne použitie komponentov.

Signálne vodiče a riadiace vodiče by mali byť tienené vodiče, čo je výhodné na zabránenie rušeniu.

Keď je vedenie dlhé, napríklad vzdialenosť presahuje 100 m, mal by sa zväčšiť prierez drôtu.

Signálne vodiče a riadiace vodiče je najlepšie umiestniť cez potrubia, aby sa zabránilo vzájomnému rušeniu napájacích vodičov.

Prenosový signál je založený hlavne na výbere aktuálneho signálu a útlm a zamedzenie rušenia aktuálneho signálu sú relatívne dobré. V praktických aplikáciách je výstupom snímača väčšinou napäťový signál, ktorý je možné previesť prevodníkom.

Na filtrovanie jednosmerného napájania analógového slabého obvodu môžete pridať dva kondenzátory 0,01uF (630V), jeden koniec je pripojený ku kladnému a zápornému pólu napájacieho zdroja a druhý koniec je pripojený k šasi a potom pripojený k zemi. Veľmi efektívne.

Keď servo píska, bude vydávať vysokofrekvenčné harmonické rušenie. K šasi môžete pripojiť kondenzátor 0,1u/630v CBB na test na P a N koncoch napájacieho zdroja zbernice servopohonu.

Tieniaca vrstva riadiacej linky dosky je pripojená k 0V dosky a driver nie je pripojený. Stačí vytiahnuť časť tieniacej vrstvy a skrútiť ju do prameňa a vystaviť von. Použite elektromagnetický EMI filter, zvárací odpor proti rušeniu na riadiacom vedení alebo pripojte magnetický krúžok k napájaciemu vedeniu motora.

 

Skutočné pracovné podmienky na mieste sú oveľa komplikovanejšie a môže ísť len o špecifickú analýzu konkrétnych problémov, ale nakoniec sa nájde uspokojivé riešenie, ale procesná skúsenosť je iná!