Servomotorns hastighetskontroll och störningsförebyggande åtgärder

servomotorer  hänvisar till motorn som styr driften av mekaniska komponenter i servosystemet och är en hjälpmotor för indirekt hastighetsändring. Servomotorn kan kontrollera hastigheten och positionsnoggrannheten mycket exakt och kan omvandla spänningssignalen till vridmoment och hastighet för att driva kontrollobjektet. Servomotorns rotorhastighet styrs av insignalen och kan reagera snabbt.

I det automatiska styrsystemet används det som ett ställdon och har egenskaperna för liten elektromekanisk tidskonstant, hög linjäritet, startspänning etc., vilket kan omvandla den mottagna elektriska signalen till vinkelförskjutningen eller vinkelhastighetsutgången på motoraxeln. Uppdelad i två huvudkategorier av likströms- och växelströmsservomotorer är dess huvudsakliga egenskap att det inte finns någon rotation när signalspänningen är noll, och hastigheten minskar med en enhetlig hastighet med ökningen av vridmomentet.

 

Som kraftmuskeln i den automatiserade fabriken servomotorer   är oundvikliga i industriell kontrolldesign och underhåll. Så idag kommer vi att sammanfatta och studera servohastighetskontroll och anti-interferensåtgärder.

 

Det finns många vanliga servomotorer  , och valet är inte en enkel sak. Varje typ av servo är skicklig, och det är mycket stressande för vårt lärande. Den enda åtgärden vi kan vidta är att välja vad vi kan möta i vårt dagliga arbete. Lär dig om de flesta modellerna, och lär dig förresten om flera modeller och märken som är vanligare på marknaden. Servomotorns hastighet skiljer sig från tusen, tusen fem, tre tusen, vi använder den mest använda 3000RPM AC servo för att representera.

 

Vid faktisk användning, om ett servo väljs eller används är 3000 RPM, och den erforderliga hastigheten är 0-3000 variabel hastighet, vilka medel kan då användas för att ändra den aktuella servohastigheten.

 

 

Justeringen av servohastigheten beror på vilken metod som används för att styra och valet av styrmetod, om man ska använda pulsstyrningshastighet, analog styrhastighet eller direktdriven intern inställningskontroll och justeringshastighet, motsvarande metod är också annorlunda.

 

Motsvarande tre olika styrmetoder för att sammanfatta hastighetsändringen:

 

1 Momentkontroll, hastigheten är fri (varierar med belastning)

Momentreglering är en vanlig kontrollmetod. Utgångsvridmomentet ställs in av extern analog eller direkt adresstilldelning, så motsvarande hastighet är inte alltid säker, eftersom utrustningens friktionskoefficient ändras, belastningen Ändringen av kommer att påverka hastighetsutgången. I det här användningsfallet behöver vi i princip inte justera hastigheten, eftersom det är automatisk justering. Det vi behöver är systemets stabilitet, och vridmomentet är stabilt under lång tid.

 

Det inställda vridmomentet kan ändras genom att omedelbart ändra den analoga inställningen, eller så kan det uppnås genom att ändra värdet på motsvarande adress med hjälp av kommunikation. Applikationen används främst i lindnings- och avlindningsanordningar som har strikta krav på materialets kraft, såsom lindningsanordningar eller optisk fiberdragutrustning. Syftet med att använda servo är att förhindra att bytet av lindningsmaterialet ändrar kraften.

 

2 Positionskontroll, exakt positionering, hastighet och vridmoment kan kontrolleras strikt

I lägeskontrollläget bestäms rotationshastigheten i allmänhet av frekvensen av externa inmatade pulser, och rotationsvinkeln bestäms av antalet pulser. Vissa servon kan direkt tilldela hastighet och förskjutning genom kommunikation.

Positionsläget kan ha mycket strikt kontroll över hastighet och position, så det används vanligtvis i positioneringsanordningar. Användningsområden som CNC-verktygsmaskiner, tryckmaskiner och så vidare.

Vilken är den nominella frekvensen för PLC:n eller andra sändande pulser under användning? 20KHz, 100KHz, 200KHz, det faktiska avståndet som behöver flyttas motsvarar den pulsekvivalent som väljs av servo, och den övre gränsen för körhastighet och tid för servo som rör sig till den specificerade positionen kan beräknas.

Servolinjehastigheten måste beräknas, och endast lämplig servomodell kan väljas för att uppfylla platsens krav.

Servo online körhastighet = kommandopuls märkfrekvens × servo övre gränshastighet

Servostyrenheter har i allmänhet en pulsgivare och kan ta emot återkopplingspulser från givaren. Ställ in kodarens återkopplingspulsfrekvens på hastighetsslingan. Ställ in kodarens återkopplingspulsfrekvens = kodarens återkopplingspulsantal per vecka × servomotorns inställda hastighet (R/s) Eftersom kommandot pulsfrekvens = kodarens återkopplingspulsfrekvens/elektroniskt utväxlingsförhållande kan 'kommandopulsfrekvensen' också ställas in för att ställa in servomotorns hastighet.

 

3. I hastighetsläge är vridmomentet fritt (varierar med belastning)

Rotationshastigheten kan styras av analog ingång eller pulsfrekvens, och positionering kan också utföras i hastighetsläge när den yttre slingans PID-styrning med övre styrenhet tillhandahålls, men motorns positionssignal eller positionssignalen för den direkta lasten måste skickas till det övre läget. Återkoppling för beräkningsändamål.

Hastighetsläget motsvarar positionsläget och positionssignalen har ett fel. Positionslägessignalen tillhandahålls av terminallastdetekteringsanordningen, vilket minskar det mellanliggande överföringsfelet och relativt ökar positioneringsnoggrannheten för hela systemet.

Hastighetskontrollläget använder huvudsakligen spänningssignalen 0-10 för att styra motorhastigheten. Storleken på den analoga kvantiteten bestämmer storleken på den givna hastigheten. Positivt eller negativt bestämmer motorsvaret beror på hastighetskommandotförstärkningen. Den används vid tillfällen med stor belastningströghet. I hastighetsläge måste du ställa in hastighetsslingans förstärkning för att få systemet att reagera snabbare. Det är nödvändigt att ta hänsyn till utrustningens vibrationer vid justering, och systemvibrationen bör inte orsakas av svarshastigheten.

När du använder hastighetskontroll måste du också vara uppmärksam på accelerations- och retardationsinställningarna. Om det inte finns någon återkopplingskontroll krävs nollklämma eller proportionell styrning för att helt stoppa motorn. När den övre datorn används för position sluten slinga kan det analoga värdet inte automatiskt justeras till noll.

 

Styrsystemet skickar +/-10V analoga spänningskommandon till servodrivningen för att styra hastigheten. Fördelen är att servon reagerar snabbt, men nackdelen är att den är känsligare för störningar på plats och felsökningen är något mer komplicerad. Hastighetskontrollen har ett brett utbud av applikationer: ett kontinuerligt hastighetsregleringssystem som kräver snabb sätesringning; ett positioneringssystem med sluten slinga från den övre positionen; ett system som kräver flera hastigheter för snabb växling.

Under användning och felsökning av servosystemet kommer olika oväntade störningar att uppstå då och då, speciellt för tillämpningen av servomotorn som skickar pulser.

 

Följande kommer att analysera typerna och genereringsmetoderna för interferens ur flera aspekter för att uppnå riktade anti-interferensändamål. Jag hoppas att alla lär sig och forskar tillsammans.

 

1. Störningar från strömförsörjningen

Det finns olika begränsningar för användningsförhållandena på plats, och det finns vanligtvis många komplicerade situationer som vanligtvis måste undvikas, och orsaken till problemet bör undvikas så mycket som möjligt.

I många fall kommer vi att lägga till filter till strömförsörjningsmodulen och rörelseregulatorn för den roterande kodaren genom att lägga till spänningsregulatorer, isoleringstransformatorer och annan utrustning, byta frekvensomriktaren till en DC-reaktor och ändra lågpassfiltertiden och parametrarna för frekvensomriktaren. , För att minska störningarna som orsakas av införandet av strömförsörjningen och för att undvika fel på servokontrollsystemet.

Servosystemets kraftledningar bör dras separat för att förkorta avståndet mellan frekvensomriktaren och motorns kraftledning etc., för att undvika störningar på styrledningen och orsaka fel på frekvensomriktaren.

 

2. Interferens från kaoset i jordningssystemet

Jordning är ett effektivt sätt att förbättra anti-interferensen av elektronisk utrustning. Det kan hindra utrustningen från att skicka ut störningar och undvika påverkan av externa störningar. Fel jordning kommer dock att introducera allvarliga störsignaler och göra att systemet inte kan fungera normalt. Styrsystemets jordledning inkluderar i allmänhet systemjord, skärmjord, AC-jord och skyddsjord.

Om jordningssystemet är kaotiskt är den huvudsakliga störningen för servosystemet den ojämna fördelningen av potentialen för varje jordningspunkt. Det finns en potentialskillnad mellan de två ändarna av kabelns skärmningssektion, jordledningen, jorden och jordpunkterna för annan utrustning, vilket orsakar jordslingströmmar. Påverka den normala driften av systemet.

Nyckeln till att lösa denna typ av störningar är att särskilja jordningsmetoden och ge en bra jordningsprestanda för systemet.

Jordledningen som görs av servo bör vara uppmärksam på elektromagnetisk kompatibilitet i miljön och skydda högfrekventa elektromagnetiska vågor, radiofrekvensenheter etc.; störningskällor för strömbrus bör undertryckas och elimineras, såsom högfrekvens och mellanfrekvens på samma krafttransformator eller distributionsbuss, högeffekts likriktare och växelriktare, etc...

Inför en okonventionell jordningsbehandling, eftersom kraftdistributionsledningen oundvikligen har en stor störningskälla, drivrutinen installeras separat i skåpet, installationskortet använder en icke-metallplatta och jordledningarna relaterade till servodrivrutinen är upphängda och andra mätsystem är tillförlitligt jordade. , Det här kan vara bättre.

 

3. Störningar från systemet

Den produceras huvudsakligen av den ömsesidiga elektromagnetiska strålningen mellan de interna komponenterna och kretsarna i systemet, såsom den ömsesidiga strålningen av logiska kretsar, den ömsesidiga påverkan av analog jord och logisk jord, och den felaktiga användningen av komponenter.

Signalledningar och styrledningar bör vara skärmade ledningar, vilket är fördelaktigt för att förhindra störningar.

När linjen är lång, till exempel, avståndet överstiger 100 m, bör trådens tvärsnitt förstoras.

Signalledningar och styrledningar placeras bäst genom rör för att undvika ömsesidig interferens med strömledningar.

Överföringssignalen är huvudsakligen baserad på valet av den aktuella signalen, och dämpningen och anti-interferensen av den aktuella signalen är relativt bra. I praktiska tillämpningar är sensorutgången mestadels en spänningssignal, som kan omvandlas av en omvandlare.

För att filtrera DC-strömförsörjningen för den analoga svaga kretsen kan du lägga till två 0,01uF (630V) kondensatorer, ena änden är ansluten till strömförsörjningens positiva och negativa poler, och den andra änden är ansluten till chassit och sedan ansluten till jorden. Mycket effektivt.

När servo gnisslar kommer den att mata ut högfrekventa harmoniska störningar. Du kan ansluta en 0,1u/630v CBB-kondensator till chassit för ett test på P- och N-ändarna av servodrivbussens strömförsörjning.

Skärmskiktet på kortets styrlinje är anslutet till kortets 0V, och föraren är inte ansluten. Dra bara ut en del av det skärmande lagret och vrid det till en tråd och exponera det till utsidan. Använd elektromagnetiskt EMI-filter, svetsmotstånd mot störningar på styrledningen eller anslut en magnetisk ring till motorns kraftledning.

 

De faktiska arbetsförhållandena på plats är mycket mer komplicerade, och det kan bara vara en specifik analys av specifika problem, men i slutändan kommer det att finnas en tillfredsställande lösning, men processupplevelsen är annorlunda!