Servo Motor Hız Kontrolü ve Parazit Önleme Önlemleri

Servo motorlar,  servo sistemdeki mekanik bileşenlerin çalışmasını kontrol eden motoru ifade eder ve yardımcı motor dolaylı hız değiştirme cihazıdır. Servo motor, hızı ve konum doğruluğunu çok hassas bir şekilde kontrol edebilir ve kontrol nesnesini sürmek için voltaj sinyalini tork ve hıza dönüştürebilir. Servo motorun rotor hızı giriş sinyali tarafından kontrol edilir ve hızlı tepki verebilir.

Otomatik kontrol sisteminde aktüatör olarak kullanılır ve alınan elektrik sinyalini motor şaftı üzerindeki açısal yer değiştirmeye veya açısal hız çıkışına dönüştürebilen küçük elektromekanik zaman sabiti, yüksek doğrusallık, başlangıç ​​voltajı vb. özelliklere sahiptir. DC ve AC servo motorlar olarak iki ana kategoriye ayrılan bu motorların ana özelliği, sinyal voltajı sıfır olduğunda dönüş olmaması ve tork artışıyla hızın sabit bir hızda azalmasıdır.

 

Otomatik fabrikanın güç kası olarak, servo motorlar kaçınılmazdır.   Endüstriyel kontrol tasarımında ve bakımında Bugün servo hız kontrolünü ve parazit önleme önlemlerini özetleyip inceleyeceğiz.

 

Yaygın olarak kullanılan birçok şey var Servo motorlar  ve seçim basit bir mesele değildir. Her servo türü yetkindir ve öğrenmemiz açısından çok streslidir. Alabileceğimiz tek önlem, günlük işlerimizde karşılaşabileceğimiz şeyleri seçmektir. Çoğu model hakkında bilgi edinin ve bu arada piyasada daha yaygın olarak kullanılan birkaç model ve marka hakkında bilgi edinin. Servo motorun hızı bin, bin beş, üç binden farklı olup, temsil etmek için en çok kullanılan 3000RPM AC servoyu kullanıyoruz.

 

Gerçek kullanımda, eğer bir servo seçilirse veya kullanılırsa 3000RPM ise ve gerekli hız 0-3000 değişken hız ise, o zaman mevcut servo hızını değiştirmek için ne kullanılabilir?

 

 

Servo hızının ayarlanması, kontrol için hangi yöntemin kullanıldığına ve kontrol yöntemi seçimine, darbe kontrol hızının mı, analog kontrol hızının mı yoksa doğrudan tahrik dahili ayar kontrolünün ve ayar hızının mı kullanılacağına bağlıdır; ilgili yöntem de farklıdır.

 

Hız değişimini özetlemek için üç farklı kontrol yöntemine karşılık gelir:

 

1 Tork kontrolü, hız serbesttir (yüke göre değişir)

Tork kontrolü yaygın olarak kullanılan bir kontrol yöntemidir. Çıkış torku harici analog veya doğrudan adres ataması ile ayarlanır, bu nedenle karşılık gelen hız her zaman kesin değildir, çünkü ekipmanın sürtünme katsayısı değişir, yük değişimi hız çıkışını etkileyecektir. Bu kullanım durumunda, otomatik ayarlama olduğundan temel olarak hızı ayarlamamıza gerek yoktur. İhtiyacımız olan şey sistemin stabilitesi ve torkun uzun süre stabil kalmasıdır.

 

Ayarlanan tork, analog ayarın anında değiştirilmesiyle değiştirilebilir veya iletişim yoluyla ilgili adresin değeri değiştirilerek elde edilebilir. Uygulama esas olarak sarma cihazları veya fiber optik çekme ekipmanı gibi malzemenin kuvveti konusunda katı gereksinimleri olan sarma ve çözme cihazlarında kullanılır. Servo kullanmanın amacı sarım malzemesinin değişmesinin kuvveti değiştirmesini engellemektir.

 

2 Pozisyon kontrolü, hassas konumlandırma, hız ve tork sıkı bir şekilde kontrol edilebilir

Pozisyon kontrol modunda, dönüş hızı genellikle harici giriş darbelerinin frekansına göre belirlenir ve dönüş açısı darbe sayısına göre belirlenir. Bazı servolar iletişim yoluyla doğrudan hız ve yer değiştirmeyi atayabilir.

Konum modu, hız ve konum üzerinde çok sıkı bir kontrole sahip olabilir, bu nedenle genellikle konumlandırma cihazlarında kullanılır. CNC takım tezgahları, baskı makinaları vb. uygulama alanları.

Kullanım sırasında PLC'nin veya diğer gönderen darbelerin nominal frekansı nedir? 20KHz, 100KHz, 200KHz, hareket ettirilmesi gereken gerçek mesafe, servo tarafından seçilen darbe eşdeğerine karşılık gelir ve servonun belirtilen konuma hareket etmesinin üst limit çalışma hızı ve süresi hesaplanabilir.

Servo hat hızının hesaplanması gerekir ve yalnızca sahanın gereksinimlerini karşılayacak uygun servo modeli seçilebilir.

Servo çevrimiçi çalışma hızı = komut darbesi nominal frekansı × servo üst sınır hızı

Servo kontrolörler genellikle bir kodlayıcıya sahiptir ve kodlayıcıdan geri besleme darbeleri alabilirler. Hız döngüsündeki kodlayıcı geri besleme darbe frekansını ayarlayın. Kodlayıcı geri besleme darbe frekansını ayarlayın = haftalık enkoder geri besleme darbe sayısı × servo motor ayarlanan hızı (R/s) Komut darbe frekansı = enkoder geri besleme darbe frekansı/elektronik dişli oranı olduğundan, 'komut darbe frekansı' da servo motor hızını ayarlamak için ayarlanabilir.

 

3. Hız modunda tork ücretsizdir (yüke göre değişir)

Dönüş hızı, analog giriş veya darbe frekansı ile kontrol edilebildiği gibi, üst kontrol cihazı ile dış döngü PID kontrolü sağlandığında hız modunda da konumlandırma yapılabilir, ancak motorun konum sinyalinin veya doğrudan yükün konum sinyalinin üst konuma gönderilmesi gerekir. Hesaplama amaçlı geri bildirim.

Hız modu konum moduna karşılık gelir ve konum sinyalinde bir hata vardır. Konum modu sinyali, ara iletim hatasını azaltan ve tüm sistemin konumlandırma doğruluğunu nispeten artıran terminal yük algılama cihazı tarafından sağlanır.

Hız kontrol modu, motor hızını kontrol etmek için esas olarak 0-10 voltaj sinyalini kullanır. Analog miktarın büyüklüğü verilen hızın büyüklüğünü belirler. Pozitif veya negatif, hız komutu kazancına bağlı olarak motor tepkisini belirler. Yük ataletinin büyük olduğu durumlarda kullanılır. Hız modunda sistemin daha hızlı tepki vermesini sağlamak için hız döngüsü kazancını ayarlamanız gerekir. Ayar yaparken ekipmanın titreşimini hesaba katmak gerekir ve sistem titreşimi tepki hızından kaynaklanmamalıdır.

Hız kontrolünü kullanırken hızlanma ve yavaşlama ayarlarına da dikkat etmeniz gerekiyor. Kapalı çevrim kontrolü yoksa, motoru tamamen durdurmak için sıfır kelepçe veya oransal kontrol gerekir. Üstteki bilgisayar pozisyon kapalı çevrimi için kullanıldığında analog değer otomatik olarak sıfıra ayarlanamaz.

 

Kontrol sistemi, hızı kontrol etmek için servo sürücüye +/-10V analog voltaj komutları gönderir. Avantajı, servonun hızlı tepki vermesidir ancak dezavantajı, sahadaki müdahalelere karşı daha duyarlı olması ve hata ayıklamanın biraz daha karmaşık olmasıdır. Hız kontrolünün geniş bir uygulama yelpazesi vardır: hızlı koltuk zili gerektiren sürekli bir hız düzenleme sistemi; üst konumdan kapalı döngü konumlandırma sistemi; hızlı geçiş için birden fazla hız gerektiren bir sistem.

Servo sistemin kullanımı ve hata ayıklaması sırasında özellikle darbe gönderen servo motorun uygulanmasında zaman zaman çeşitli beklenmedik bozulmalar meydana gelecektir.

 

Aşağıda, hedeflenen anti-parazit amaçlarına ulaşmak için çeşitli yönlerden parazit türleri ve üretim yöntemleri analiz edilecektir. Umarım herkes birlikte öğrenip araştırır.

 

1. Güç kaynağından kaynaklanan parazit

Yerinde kullanım şartlarında çeşitli kısıtlamalar mevcut olup, genellikle alışkanlıkla kaçınılması gereken birçok karmaşık durum vardır ve sorunun kaynağından mümkün olduğunca kaçınılmalıdır.

Çoğu durumda, voltaj regülatörleri, izolasyon transformatörleri ve diğer ekipmanları ekleyerek döner kodlayıcının güç kaynağı modülüne ve hareket kontrolörüne filtreler ekleyeceğiz, sürücüyü bir DC reaktörüne dönüştüreceğiz ve sürücünün alçak geçiren filtre süresini ve taşıyıcı hızı parametrelerini değiştireceğiz. , Güç kaynağının devreye girmesinden kaynaklanan paraziti azaltmak ve servo kontrol sisteminin arızasını önlemek.

Servo sistem güç hatları, kontrol hattına müdahale edilmesini ve sürücünün arızalanmasına neden olmasını önlemek amacıyla, sürücü ile motor güç hattı vb. arasındaki mesafeyi kısaltmak için ayrı olarak yönlendirilmelidir.

 

2. Topraklama sisteminin kaosundan kaynaklanan girişim

Topraklama, elektronik ekipmanın parazit önleme özelliğini iyileştirmenin etkili bir yoludur. Ekipmanın parazit göndermesini engelleyebilir ve harici parazitin etkisini önleyebilir. Ancak yanlış topraklama ciddi parazit sinyallerine neden olacak ve sistemin normal şekilde çalışamamasına neden olacaktır. Kontrol sisteminin topraklama kablosu genellikle sistem topraklamasını, koruma topraklamasını, AC topraklamasını ve koruyucu topraklamayı içerir.

Topraklama sistemi kaotikse, servo sisteme ana müdahale her topraklama noktasının potansiyelinin eşit olmayan dağılımıdır. Kablo koruma bölümünün iki ucu, yani topraklama teli, toprak ve diğer ekipmanın topraklama noktaları arasında toprak döngüsü akımlarına neden olan potansiyel bir fark vardır. Sistemin normal çalışmasını etkiler.

Bu tür parazitleri çözmenin anahtarı topraklama yöntemini ayırt etmek ve sisteme iyi bir topraklama performansı sağlamaktır.

Servo tarafından yapılan topraklama kablosu, çevresel elektromanyetik uyumluluğa dikkat etmeli ve yüksek frekanslı elektromanyetik dalgaları, radyo frekansı cihazlarını vb. korumalıdır; Aynı güç transformatörü veya dağıtım barası üzerindeki yüksek frekans ve ara frekans, Yüksek güçlü doğrultucu ve invertör güç cihazları vb. gibi güç gürültüsü parazit kaynakları bastırılmalı ve ortadan kaldırılmalıdır.

Güç dağıtım hattı kaçınılmaz olarak büyük bir parazit kaynağına sahip olduğundan, sürücü kabine ayrı olarak monte edildiğinden, kurulum panosu metal olmayan bir plaka kullandığından ve servo sürücüyle ilgili topraklama kabloları askıya alındığından ve diğer ölçüm sistemleri güvenilir bir şekilde topraklandığından, alışılmadık bir topraklama işlemi uygulayın. , Bu daha iyi olabilir.

 

3. Sistemden kaynaklanan girişim

Esas olarak, mantık devrelerinin karşılıklı radyasyonu, analog zemin ile mantık zemininin karşılıklı etkisi ve bileşenlerin uyumsuz kullanımı gibi sistemin iç bileşenleri ve devreleri arasındaki karşılıklı elektromanyetik radyasyon tarafından üretilir.

Sinyal kabloları ve kontrol kabloları blendajlı kablolar olmalıdır, bu da paraziti önlemek açısından faydalıdır.

Hat uzun olduğunda, örneğin mesafe 100 m'yi aştığında telin kesitinin büyütülmesi gerekir.

Sinyal kabloları ve kontrol kabloları, güç kablolarıyla karşılıklı etkileşimi önlemek için en iyi şekilde boruların içinden yerleştirilir.

İletim sinyali esas olarak mevcut sinyalin seçimine dayanır ve mevcut sinyalin zayıflaması ve anti-paraziti nispeten iyidir. Pratik uygulamalarda sensör çıkışı çoğunlukla bir dönüştürücü tarafından dönüştürülebilen bir voltaj sinyalidir.

Analog zayıf devrenin DC güç kaynağını filtrelemek için iki adet 0,01uF (630V) kapasitör ekleyebilirsiniz, bir ucu güç kaynağının pozitif ve negatif kutuplarına, diğer ucu ise kasaya bağlanıp ardından toprağa bağlanır. Çok etkili.

Servo gıcırdadığında yüksek frekanslı harmonik parazit üretecektir. Servo sürücü veriyolu güç kaynağının P ve N uçlarında test yapmak için kasaya 0,1u/630v CBB kapasitör bağlayabilirsiniz.

Kartın kontrol hattının koruyucu katmanı, kartın 0V'sine bağlanır ve sürücü bağlı değildir. Sadece koruyucu katmanın bir bölümünü çekip çıkarın ve onu bir şerit halinde bükün ve dışarıya açın. Kontrol hattında elektromanyetik EMI filtresi, parazit önleme direncini kaynaklayın veya motor güç hattına manyetik bir halka bağlayın.

 

Sahadaki gerçek çalışma koşulları çok daha karmaşıktır ve yalnızca belirli sorunların spesifik bir analizi olabilir, ancak sonuçta tatmin edici bir çözüm olacaktır, ancak süreç deneyimi farklıdır!