Nadzor hitrosti servo motorja in ukrepi za preprečevanje motenj

servo motorji  se nanašajo na motor, ki nadzoruje delovanje mehanskih komponent v servo sistemu in je naprava za posredno spreminjanje hitrosti pomožnega motorja. Servo motor lahko zelo natančno nadzira hitrost in natančnost položaja ter lahko pretvori napetostni signal v navor in hitrost za pogon krmilnega objekta. Hitrost rotorja servo motorja se krmili z vhodnim signalom in se lahko hitro odzove.

V avtomatskem krmilnem sistemu se uporablja kot aktuator in ima značilnosti majhne elektromehanske časovne konstante, visoke linearnosti, zagonske napetosti itd., ki lahko prejeti električni signal pretvori v kotni premik ali izhod kotne hitrosti na gredi motorja. Razdeljen v dve veliki kategoriji servo motorjev z enosmernim in izmeničnim tokom, njegova glavna značilnost je, da ni vrtenja, ko je signalna napetost enaka nič, hitrost pa se z enakomerno hitrostjo zmanjšuje s povečanjem navora.

 

Kot močna mišica avtomatizirane tovarne je servo motorjev   je neizogiben pri načrtovanju in vzdrževanju industrijskega nadzora. Tako bomo danes povzeli in preučili nadzor hitrosti servo in ukrepe proti motnjam.

 

Veliko jih je pogosto uporabljenih servo motorji  , izbira pa ni preprosta zadeva. Vsaka vrsta servo je obvladana in je zelo stresna za naše učenje. Edino merilo, ki ga lahko sprejmemo, je, da izberemo, s čim se lahko srečujemo pri vsakodnevnem delu. Spoznajte večino modelov in mimogrede spoznajte več modelov in znamk, ki se pogosteje uporabljajo na trgu. Hitrost servo motorja se razlikuje od tisoč, tisoč pet, tri tisoč, za predstavitev uporabljamo najpogosteje uporabljen 3000RPM AC servo.

 

V dejanski uporabi, če je izbran ali uporabljen servo 3000RPM in je zahtevana hitrost 0-3000 spremenljive hitrosti, potem, kaj je mogoče uporabiti za spremembo trenutne hitrosti servo.

 

 

Prilagoditev hitrosti servo je odvisna od tega, katera metoda se uporablja za krmiljenje in izbire načina krmiljenja, ali naj se uporabi hitrost krmiljenja impulzov, hitrost analognega krmiljenja ali notranji nadzor in hitrost nastavitve neposrednega pogona, ustrezna metoda je tudi drugačna.

 

Ustreza trem različnim načinom nadzora za povzetek spremembe hitrosti:

 

1 Nadzor navora, hitrost je prosta (se spreminja glede na obremenitev)

Nadzor navora je pogosto uporabljena metoda nadzora. Izhodni navor je nastavljen z zunanjo analogno ali neposredno dodelitvijo naslova, tako da ustrezna hitrost ni vedno gotova, ker se koeficient trenja opreme spremeni, obremenitev Sprememba bo vplivala na izhodno hitrost. V tem primeru uporabe nam hitrosti načeloma ni treba prilagajati, saj gre za samodejno prilagajanje. Kar potrebujemo, je stabilnost sistema in navor je stabilen dolgo časa.

 

Nastavljen navor lahko spremenimo s takojšnjo spremembo analogne nastavitve ali pa ga dosežemo s spremembo vrednosti pripadajočega naslova s ​​komunikacijskimi sredstvi. Aplikacija se uporablja predvsem v napravah za navijanje in odvijanje, ki imajo stroge zahteve glede sile materiala, kot so naprave za navijanje ali oprema za vlečenje optičnih vlaken. Namen uporabe servo je preprečiti, da bi sprememba materiala navitja spremenila silo.

 

2 Nadzor položaja, natančno pozicioniranje, hitrost in navor je mogoče strogo nadzorovati

V načinu nadzora položaja je hitrost vrtenja na splošno določena s frekvenco zunanjih vhodnih impulzov, kot vrtenja pa je določen s številom impulzov. Nekateri servo motorji lahko prek komunikacije neposredno dodelijo hitrost in premik.

Način položaja ima lahko zelo strog nadzor nad hitrostjo in položajem, zato se na splošno uporablja v napravah za določanje položaja. Področja uporabe, kot so CNC obdelovalni stroji, tiskarski stroji itd.

Kakšna je nazivna frekvenca PLC-ja ali drugega pošiljanja impulzov med uporabo? 20KHz, 100KHz, 200KHz, dejanska razdalja, ki jo je treba premakniti, ustreza ekvivalentu impulza, ki ga izbere servo, in izračunati je mogoče zgornjo mejno hitrost teka in čas, ko se servo premika v določen položaj.

Izračunati je treba hitrost servo napeljave in izbrati je mogoče le ustrezen model servo, ki ustreza zahtevam mesta.

Hitrost delovanja servo na spletu = nazivna frekvenca ukaznega impulza × zgornja mejna hitrost servo

Servo krmilniki imajo običajno kodirnik in lahko prejemajo povratne impulze od kodirnika. Nastavite frekvenco povratnega impulza kodirnika na zanki hitrosti. Nastavite frekvenco impulza povratne informacije dajalnika = število impulzov povratne informacije dajalnika na teden × nastavljeno hitrost servo motorja (R/s) Ker je frekvenca impulza ukaza = frekvenca impulza povratne informacije dajalnika/elektronsko prestavno razmerje, lahko 'frekvenco impulza ukaza' nastavite tudi za nastavitev hitrosti servo motorja.

 

3. V načinu hitrosti je navor prost (se spreminja glede na obremenitev)

Hitrost vrtenja je mogoče krmiliti z analognim vhodom ali impulzno frekvenco, pozicioniranje pa je mogoče izvesti tudi v hitrostnem načinu, ko je zagotovljena regulacija PID zunanje zanke z zgornjo krmilno napravo, vendar mora biti signal položaja motorja ali signal položaja neposredne obremenitve poslan v zgornji položaj. Povratne informacije za namene izračuna.

Način hitrosti ustreza načinu položaja, signal položaja pa ima napako. Signal načina položaja zagotavlja naprava za zaznavanje obremenitve terminala, ki zmanjša napako vmesnega prenosa in relativno poveča natančnost pozicioniranja celotnega sistema.

Način krmiljenja hitrosti uporablja predvsem napetostni signal 0-10 za nadzor hitrosti motorja. Velikost analogne količine določa velikost dane hitrosti. Pozitivno ali negativno določa odziv motorja, odvisno od povečanja ukaza hitrosti. Uporablja se v primerih z veliko vztrajnostjo obremenitve. V načinu hitrosti morate nastaviti ojačitev zanke hitrosti, da se sistem hitreje odzove. Pri prilagajanju je treba upoštevati vibracije opreme, sistemske vibracije pa ne smejo biti posledica odzivne hitrosti.

Pri uporabi nadzora hitrosti morate biti pozorni tudi na nastavitve pospeševanja in zaviranja. Če ni krmiljenja z zaprto zanko, je za popolno zaustavitev motorja potrebna ničelna sponka ali proporcionalno krmiljenje. Ko se zgornji računalnik uporablja za pozicijsko zaprto zanko, analogne vrednosti ni mogoče samodejno nastaviti na nič.

 

Krmilni sistem pošilja +/-10V analogne napetostne ukaze servo pogonu za nadzor hitrosti. Prednost je, da se servo hitro odziva, slabost pa je, da je bolj občutljiv na motnje na mestu in je odpravljanje napak nekoliko bolj zapleteno. Nadzor hitrosti ima široko paleto aplikacij: sistem za stalno uravnavanje hitrosti, ki zahteva hitro zvonjenje sedeža; sistem za pozicioniranje z zaprto zanko iz zgornjega položaja; sistem, ki zahteva več hitrosti za hitro preklapljanje.

Med uporabo in odpravljanjem napak servo sistema se občasno pojavijo različne nepričakovane motnje, zlasti pri uporabi servo motorja, ki pošilja impulze.

 

V nadaljevanju bomo analizirali vrste in metode ustvarjanja motenj z več vidikov, da bi dosegli ciljne namene proti motnjam. Upam, da se bodo vsi skupaj učili in raziskovali.

 

1. Motnje zaradi napajanja

Obstajajo različne omejitve glede pogojev uporabe na mestu in običajno je veliko zapletenih situacij, ki se jim je treba običajno izogibati, pri čemer se je treba čim bolj izogibati vzroku težave.

V mnogih primerih bomo dodali filtre napajalnemu modulu in krmilniku gibanja rotacijskega dajalnika z dodajanjem napetostnih regulatorjev, izolacijskih transformatorjev in druge opreme, spremenili pogon v enosmerni reaktor in spremenili čas nizkopasovnega filtra in parametre nosilne hitrosti pogona. , Da bi zmanjšali motnje, ki jih povzroča uvedba napajanja, in preprečili okvaro servo nadzornega sistema.

Električni vodi servo sistema morajo biti speljani ločeno, da se skrajša razdalja med pogonom in električnim vodom motorja itd., da se prepreči motenje krmilnega voda in povzroči odpoved pogona.

 

2. Motnje zaradi kaosa ozemljitvenega sistema

Ozemljitev je učinkovito sredstvo za izboljšanje zaščite pred motnjami elektronske opreme. Opremo lahko prepreči oddajanje motenj in prepreči vpliv zunanjih motenj. Vendar bo napačna ozemljitev povzročila resne motnje in onemogočila normalno delovanje sistema. Ozemljitvena žica krmilnega sistema na splošno vključuje sistemsko ozemljitev, oklopno ozemljitev, ozemljitev AC in zaščitno ozemljitev.

Če je ozemljitveni sistem kaotičen, je glavna motnja servo sistema neenakomerna porazdelitev potenciala vsake ozemljitvene točke. Med obema koncema oklopnega dela kabla, ozemljitveno žico, zemljo in ozemljitvenimi točkami druge opreme obstaja potencialna razlika, ki povzroča tokove ozemljitvene zanke. Vplivajo na normalno delovanje sistema.

Ključ do rešitve te vrste motenj je razlikovati med načinom ozemljitve in zagotoviti dobro ozemljitev za sistem.

Ozemljitvena žica, ki jo izdeluje servo, mora biti pozorna na elektromagnetno združljivost okolja in zaščititi visokofrekvenčne elektromagnetne valove, radiofrekvenčne naprave itd.; vire motenj električnega hrupa je treba zatreti in odpraviti, kot so visokofrekvenčne in vmesne frekvence na istem močnostnem transformatorju ali distribucijskem vodilu, močnostni usmerniki in inverterske napajalne naprave itd.

Uvedite nekonvencionalno ozemljitev, ker ima napajalni vod neizogibno velik vir motenj, gonilnik je nameščen ločeno v omari, namestitvena plošča uporablja nekovinsko ploščo in ozemljitvene žice, povezane s servo gonilnikom, so obešene, drugi merilni sistemi pa so zanesljivo ozemljeni. , To bi bilo morda bolje.

 

3. Motnje iz sistema

Proizvaja ga predvsem medsebojno elektromagnetno sevanje med notranjimi komponentami in vezji sistema, kot je medsebojno sevanje logičnih vezij, medsebojni vpliv analogne ozemljitve in logične ozemljitve ter neusklajena uporaba komponent.

Signalne žice in žice za nadzor morajo biti zaščitene žice, kar je koristno za preprečevanje motenj.

Če je vod dolg, na primer razdalja presega 100 m, je treba prerez žice povečati.

Signalne in krmilne žice je najbolje položiti skozi cevi, da se izognete medsebojnim motnjam z električnimi žicami.

Prenosni signal v glavnem temelji na izbiri trenutnega signala, slabljenje in preprečevanje motenj trenutnega signala pa sta relativno dobra. V praktičnih aplikacijah je izhod senzorja večinoma napetostni signal, ki ga je mogoče pretvoriti s pretvornikom.

Za filtriranje enosmernega napajanja analognega šibkega vezja lahko dodate dva kondenzatorja 0,01 uF (630 V), en konec priključite na pozitivni in negativni pol napajalnika, drugi konec pa na ohišje in nato ozemljite. Zelo učinkovito.

Ko servo zacvili, bo oddajal visokofrekvenčne harmonične motnje. Na ohišje lahko priključite kondenzator 0,1u/630v CBB za preizkus na koncih P in N napajalnika vodila servo pogona.

Zaščitni sloj krmilne linije plošče je priključen na 0V plošče, gonilnik pa ni priključen. Samo izvlecite del zaščitne plasti in ga zvijte v pramen ter ga izpostavite navzven. Uporabite elektromagnetni filter EMI, varilni upor proti motnjam na krmilni liniji ali povežite magnetni obroč na napajalni vod motorja.

 

Dejanski delovni pogoji na kraju samem so veliko bolj zapleteni in lahko gre le za specifično analizo specifičnih problemov, vendar bo na koncu zadovoljiva rešitev, vendar je procesna izkušnja drugačna!