AC servo motorini qanday boshqarasiz?

Asosiy printsiplarAC Sero Motorboshqarish

AC servo tizimlarining tarkibi va ishchi mexanizmi

ACC Sero tizimi yopiq - Servo dvigateli, servo drayveri (kuchaytirgich), aloqa moslamasi va harakatni boshqarish vositasi yoki plc. Servo drayveri kam quvvatli buyruq signallarini oladi va ularni uch fazali pwm (puls kengligi) kuchlanishiga o'zgartiradi. Oddiy diskni almashtirish chastotalari 10 kHz dan 20 kHzgacha bo'lgan, bu minimal moment ripple bilan nozik oqimni yaxshilashga imkon beradi. Kodlovchi yoki rezoler bilan jihozlangan motor rotori, shuningdek, ichki boshqaruv loopi real vaqt rejimida moment, tezlik va pozitsiyani real vaqt rejimida tartibga soladi, odatda, 62,5 mkmdan 250 ms gacha bo'lgan tartibni tartibga soladi.

Moment, tezlik va pozitsiya munosabatlari

ACCO servoy motorida moment ratsion diapazonda deyarli mutanosibdir: t ≈ KT × I, bu moment doimiy (masalan, 0,7 n / a) va men fazali oqim. Tezlik amaliy kuchlanishning chastotasi va qutb juftlari soni bilan belgilanadi. Masalan, 4-pole motorli va 3000 rpm rpmen tezligi bilan tezlik, elektr chastotasi 100 Gts. Vaqt o'tishi bilan pozitsiyaning ajralmasidir. Shuning uchun aniq nazorat, bu aniq oqimni (moment uchun) va tezlikda tezligi va pozitsiyasini tartibga solishga tayanadi. Ushbu qatlamli munosabatlar nima uchun servo drayverlari odatda uchta uchta ichki looplarni amalga oshiradi: joriy (moment), tezlik va pozitsiya.

AC servo tizimidagi asosiy komponentlar

AC servo avtoulov tuzilishi va parametrlari

AC Sero Motorning o'zi dousiv spektakli dvigatelni (PMMSM) dinamik ko'rsatkichlar uchun optimallashtiradi. Kalit parametrlari arzonlashtirilgan quvvatni o'z ichiga oladi (odatda 0,1 kVt, 1,5 kVt / kVt), eng yuqori moment (ko'pincha 2,5-3,000 RPM) va maksimal tezlik (1,500-3,000 RPM) va maksimal tezlik (1,500-6000 rpm). KG · MYda ifodalangan inertiya, inertiya kalistiga mos kelishi kerak; 1: 1 va 1: 5 orasida inertiya nisbati tez-tez barqaror yuqori darajadagi nazorat qilish uchun tavsiya etiladi. Statorning burchagi maydoni bo'yicha joriy tartibga binoan qo'llab-quvvatlaydigan samarali vektorni boshqarish uchun mo'ljallangan.

Sero Drive funktsiyalari va interfeyslari

Servo drayveri boshqaruvning yadrosi. Bu Rektlifirer bosqichini, DC avtobusi (odatda 220-400 Vaqtic Input) va IGBT yoki MOSITET modullari bilan inverter bosqichiga ega. Funktsional bloklar Hozirgi nazorat, tezlik va pozitsiyalarni boshqarish, kodli interfeys, Raqamli va analog i / O / O, daldali aloqa portlari va xavfsizlik parlamentlari (masalan, xavfsiz moment o'chirilgan). Interfeyslar pulse / yo'nalishni kiritish, analog + / - 10 V 10 V va Etercat, Profnet yoki Kanopen kabi sanoat avtobuslari uchun. Ulgurji va zavod avtomatlashtirish loyihalarida, ATED ALC yoki Motion Concaterer platformasi bilan mos kelishi kerak, shuning uchun etkazib beruvchilarni muvofiqlashtirish juda muhimdir.

Boshqarish rejimlari: lavozim, tezlik va moment

Joylashtirish rejimi xususiyatlari

Pozitsiyani boshqarish rejimi aniq joylashtirishning asosiy maqsadi, masalan, CNC o'qlari yoki post-proot robotlarida. Tekshiruvchi odatda buyruq pulslarini yuboradi, u erda bitta yurak urish bitta kodlovchi yoki belgilangan elektron tishli koeffitsientiga teng keladi. Masalan, 20 ming bitli kodlovchi (har bir inqilobga 1,048 576 ta hisob-kitoblar) va har bir inqilobga 1000 ta pullotning elektron tishlilari, 1 yurak urishi 0,36 darajagacha. Servo drayveri pozitsiyani yopib, buyruq va haqiqiy holatda pozitsiyani minimallashtiradi. Odatda joylashtirish aniqligi 0.0004 inqiloblaridan yaxshiroq burchak aniqligiga mos keladigan ± 1 kodni hisoblashi mumkin.

Tezlik va momentni boshqarish bo'yicha ilovalar

Tezlikni boshqarish rejimi analog yoki raqamli buyruqdan so'ng motor tezligini tartibga soladi. Bu doimiy tezlik juda muhim bo'lgan joyni o'rash, olib tashlash yoki nasos qilishda keng tarqalgan. 80-200 Hz tezlikdagi tarmoqli kattaligivovlar Yuk o'zgarishlariga tezkor javob berishga imkon beradi, hatto 20-30% yuklanish bosqichida bo'lsa ham, ± 0,1% miqdorida. Torkni boshqarish rejimining amaldagi fikr-mulohazalar asosida olib borilayotgan momentni tartibga soladi va keskinlikni boshqarish, bosish va siqishni kuchaytirish uchun qulaydir. Torkni o'rnating, odatda 1-5 ms oralig'ida momentni qayta ko'rib chiqilishi bilan 0% dan 150% gacha sozlanishi mumkin. Ko'p yo'nalishda, pozitsiya, tezlik va moment rejimlari murakkab harakat profillarini joylashtirish uchun birlashtirilishi yoki yondashishi mumkin.

Qayta aloqa moslamalari va yopiq nazorati mantig'i

Kododlar, pulparastlar va fikr-mulohazalarni hal qilish

Qayta aloqa qurilmalari yopiq-loopni boshqarish uchun zarur ma'lumotlarni taqdim etadi. A / B / Z pulslarini qazib olish, mutlaq kodlovchilar esa ko'p tarmoqli pozitsiyani ta'minlaydilar. Zamonaviy mutlaq kodlovchilar ko'pincha inqilobiga 81072 ga teng ravishda 81,072 raqamiga teng bo'lishi mumkin. Direktorda harorat va tebranishlarga qarshi yaxshi mustahkamlikni taklif qiladi, ammo amaldagi samarali qarorga ega va drayverda ajratilgan holda qayta raqamli konversiyani talab qiladi. Teskari aloqa tanlovi aniqlik, atrof-muhitning mustahkamligi va yuzlab servoy o'qlari orasida muhim bo'lib qoladigan umumiy ulgurji loyihalarda muhim ahamiyatga ega bo'lgan balans bo'lib, bu erda komponentlarning standartlashuvi inventarizatsiyasini kamaytiradi.

Ichki boshqaruv looplari va boshqaruv tsikl vaqti

Servo drayveri odatda uchta uchta regimulyatorli halqalarni ishlaydi. Daromadning ichki pastadiri fazali oqimlarni juda tez aylanib chiqaradi, ko'pincha 10-50 mks, dalaga mo'ljallangan boshqaruv (FOC) dan, D- va Q-AGIS oqimlarini mustaqil ravishda tartibga solish uchun. 0,5-2 khz tezlikda ishlaydigan tezlikdagi pastadir tezlik xatosiga asoslangan joriy buyruqlarni keltirib chiqaradi, pozitsiyaning qo'ng'irog'i 0,5-1 kHzda ishlaydi, pozitsiyaning xatosidan tezlikni keltirib chiqaradi. Barqarorlik va ishlash mos ko'chadan olingan daromadlar va fazalar chegarasiga bog'liq; Umumiy dizayn maqsad - bu 30-60 daraja va 6 dB dan yuqori daromad marjasi. Ushbu raqamli maqsadlar Tizim tez-tez sukut saqlash va barqaror tebolishni oldini olishda tez javob berishini ta'minlaydi.

Servo drayver parametrlarini sozlash va sozlash

Omilot ma'lumotlari, cheklovlari va himoya sozlamalari

Xermo o'qi xavfsiz ishlashi uchun asosiy vosita va haydovchi parametrlari o'rnatilishi kerak. Bularga motorli oqim, baholangan tezlik, qutb juftlari, kodlarni hal qilish va inertiya ma'lumotlarini o'z ichiga oladi. Odatda moment cheklovlari, 2000 va 200% oralig'ida, demagetizatsiya yoki haddan tashqari qizib ketishining oldini olish uchun ushbu qiymatlarni mos keladigan cheklovlar mavjud. Tezlik chegaralari mexanik reytinglarni hurmat qilishlari kerak; 3000 RPM motoriga maksimal 5000 RPM tezligi bilan 5000 rpm, 4500 rpm miqdoridagi xavfsizlik chegarasi belgilangan. Ovqatlanish, kamerilizatsiya qilish, haddan tashqari etilish va haddan tashqari kamchiliklar zararning oldini olish uchun, ayniqsa kutilmagan favqulodda to'xtash va quvvat tebranishlari tez-tez uchraydigan zavod chiziqlarida sozlanishi kerak.

Asosiy daromadni sozlash va javob maqsadlari

Dastlabki parametrlar odatda avtomatik sozlash bilan boshlanadi, unda drayver inertiya va ishqalanishni aniqlash uchun in'ektsion in'ektsiya signallari sinov signallari tavsiya etiladi. Ko'plab o'qlar uchun 20-60 Hzning pozitsiyasi uchun taxminan 100-200 Gts chog 'tarmog'ida joylashgan. Ushbu qadriyatlar 50-150 ms masofani bosib o'tish vaqtini 10% dan past. Yuqori aniqlikdagi dasturlar uchun, masalan, yarimovukuktorlik uskunalari, o'tkazish qobiliyati yuqori, ammo past bag'rikenglik narxi mexanik rezonans va noto'g'ri ma'lumotga ega. Ishonchli etkazib beruvchi nafaqat drayver qo'llanmalarini, balki katta tizimda bir nechta o'qlarni ishga tushirish paytida ayniqsa bir nechta o'qlarni ishga tushirish jarayonida qimmatli bo'lgan ko'rsatmalar va sozlash bo'yicha ko'rsatmalar beradi.

PIDni boshqarish va sozlash usullari

Servo PID boshqaruvchilarining tuzilishi

Sero drayveridagi asosiy boshqaruv looplari odatda PID yoki PI boshqaruvchilari sifatida amalga oshiriladi. Hozirgi pastadir odatda nolni barqaror holatda barqaror ravishda xato qilish uchun pi (mutanosibligi mutanosib), tezlik va pozitsiya pastasi hosilalar yoki filtrlarni o'z ichiga olishi mumkin. Tezlik loopida mutanosib daromad qanchalik tajovuzkor xatoni aniqlaydi, integral atama uzoq muddatli xatoni yo'q qiladi va har qanday hosilalarning to'satdan o'zgarishlariga yordam beradi. Odatda mutanosib yutuqlar bir bosqichli buyruqni 5-15% ga oshirish uchun mos keladi, shunda bir necha yuz millimika ichida barqaror holat 1% dan past xatolar paydo bo'ladi.

Amaliy sozlashning qadamlari va raqamli tekshirishlar

Amaliy sozlash protsedurasi past yutuqlardan boshlanadi. Birinchidan, joriy pastadir kuchlangan momentni tebranishsiz silliq tezlashtirishni tekshirish orqali tasdiqlanadi. Keyingi, tezlik pasayishi 0-100% tezlik darajasiga ko'tariladi (masalan, 0 dan 1500 rpmgacha) 50-100 ms minimal qoplamasi bilan 50-100 ms. Va nihoyat, pozitsiyaning pasayishi nuqta-pozitsiya harakatini kuzatib borish, masalan, 360 daraja burilish yoki 100 mm chiziqli harakatlanish, masalan, 100 mm yoki 0,01 darajadan kam bo'lgan vaqt pastroq. Agar mexanik rezonans kuzatilsa, "Realved" ning 10-20 foizi 10-20 foiz miqdorida o'lchanadigan rezonans chastotalarida (ko'pincha 100-1000 Gts) qo'llaniladi.

Plc yoki harakat boshqaruvchidan foydalanadigan harakatni boshqarish

Buyruq interfeysi va aloqa protokollari

Harakat buyruqlari plem, harakat boshqaruvchisi yoki sanoat kompyuteridan kelib chiqadi. Legaliy tizimlar ko'pincha pozitsiyani boshqarish uchun pulse / yo'nalishni amalga oshiradi, portlash chastotasi, shuningdek, mo''tadil elektron uzatishga ham yuqori aniqlik bilan ta'minlaydi. Zamonaviy tizimlar Etercat kabi raqamli maydonchalarga suyanadi, ularda 250 mkt yoki undan past tsikl bilan bir necha boltalarni sinxronlashtirishi mumkin. Bu bir nechta servoy o'qlari bo'ylab elektron kameralar va interpolatsiya kabi kelishilgan harakat profillariga imkon beradi. To'xtatiladigan protokolni tanlash ulgurji savdo va kontrolyatorlarning ulgurji savdosi bo'yicha juda muhimdir, chunki mos kelmagan aloqa standartlari zavod sathida integratsiya xarajatlarini sezilarli darajada oshirishi mumkin.

Joylashtirish profillari va harakatni rejalashtirish

Kontrekatorni tezlashtirish, doimiy tezlik va sekinlashtirish nuqtai nazaridan harakatlantiruvchi profillarni belgilaydi. Oddiy trapezoidlik tezligi profiliga 500 mm / ska, maksimal tezligi 300 mm / s tezlikda va 200 mm sayohati uchun 500 mm / skalash tezligini belgilashi mumkin. S-egvoplangan profillar (tezlashuv o'zgarishi tezligi) tebranishni kamaytiradi, ayniqsa yuqori inertiya yuklarida tebranishni kamaytiradi. Joylashtirish tsikllari motorni ham, mexanik kuchni ham hurmat qilishi kerak; Agar tezlashishni tezlashtirish ", shuningdek, sayohat vaqti ko'payishi yoki yuqori mokin motoridan foydalanish kerak. Joylashtirish tsikllarini raqamli simulyatsiyasi o'rnatilishdan oldin tegishli servo o'lchamlarini tanlashda yordam beradi.

Joylashtirish aniqligi, javob berish vaqti va barqarorlik

Aniqlik va takrorlash qobiliyatiga ta'sir etuvchi omillar

Sozlash aniqligi faqat kodlovchi tomonidan aniqlanmaydi. Enteratorning inqilobiga 1 000 000ta hisobni nazarda tutgan bo'lsa-da, real-dunyo aniqligi mexanik ravishda orqaga qaytish, erning qattiqligi, birlashtirilgan qattiqlik va termal kengayishiga bog'liq. 5 mm, etakchilik va 20 bitli kodlovchi bo'lgan bal tsikli tizimi uchun bitta son, taxminan 4.77 Nm ga to'g'ri keladi, amaliy mexanik aniqlikdan ancha past. Amaliyotda, ± 0,010,0,02 mm va ± 0,005 mm ichida takrorlashning aniqligi. Kalibratsiya qilish tartibi, masalan kompensatsiya jadvallari vintli pitka va taligentlarni o'rnatish natijasida kelib chiqadigan muntazam ravishda joylashayotgan xatolarni to'g'irlashi mumkin.

Dinamik javob va tebranish nazorati

Dinamik ko'rsatkich odatda bosqichga javob berish, chastota revrosi va harakatda bo'lgan xatti-harakatlar bilan tavsiflanadi. Yaxshi sozlangan o'q 5-10 Gts buyrug'ini 5-10 Gts buyrug'ini 1% dan 1% gacha kuzatishi mumkin. Bunga erishish uchun mexanik rezonans chastotalari zarur o'tkazish qobiliyatiga qaraganda kamida 3-5 marta yuqori bo'lishi kerak. Strukturaviy mustahkamlash, qisqaroq va qattiq mumtozlar barcha rezonans chastotalariga yordam beradi. Drayvda rezonansning cho'qqini saqlab qolish uchun rezonansning cho'qqilarini bostirishda, filtrlar va past piltrlar oqim tarmoqlarini saqlab qolish uchun ishlatiladi. Yuqori tezlikdagi tsikllarni zavod muhitida amalga oshirishda, oddiy sezilarli antiklash va 10-20 Hz o'sishi bo'yicha filtr chastotalari barqarorlikni sezilarli darajada yaxshilashi mumkin.

Umumiy yoriqlar, signallar va muammolarni bartaraf etish g'oyalari

Oddiy signal turlari va ildiz sabablari

Standart Sero Drive signallari, haddan tashqari ko'payib, haddan tashqari yuklanmaslik, kamsitilmagan, kodlangan xatolar, haddan tashqari xato va keyingi xatoni o'z ichiga oladi. Yig'ilgan signallar bir lahzada tez-tez uchraydigan holatlar, masalan, o'rtacha narxlarning 300%, ko'pincha mexanik siqilish yoki keskin ta'sir yuklari tufayli. Odatda haddan tashqari regenerativ enthenerativ entherativ Energy, odatda 400 VD sistema yoki 400 VDc uchun 820 VDc uchun 410 vdcga etkazishda paydo bo'ladi. Qolgan xato signallari paydo bo'lganda, pozitsiyaning og'ishi 1000 knoder hisoblagichidan oshib ketganda, ularni etarli darajada bezovta qilish, haddan tashqari tajovuzkor tezlashtirish yoki noto'g'ri sozlangan nazoratdan kelib chiqishi mumkin. Samarali fabrikalarni ishlab chiqarish liniyalari bo'ylab takrorlanadigan naqshlarni aniqlash uchun signallar tarixi jurnallari.

Bosqichma-bosqich tashxis va tuzatish usullari

Muammolarni bartaraf etish muammo elektr, mexanik yoki parametrli bo'lganmi yoki bog'liqligini izolyatsiya qilishdan boshlanadi. O'lchovli vosita fazasi qarshiligi, shuningdek, bir necha foizda nameat qiymatlariga mos kelishi kerak; Katta og'ishlar shikastlanishni anglatadi. Mexanik ravishda, o'qlar g'ayritabiiy shovqinsiz qo'l yoki past jog tezlikda erkin harakatlanishi kerak. Parametr tekshiruvlari, kodekerning aniqligini, elektron echish, vosita konstannalarini va cheklovlarni cheklashni o'z ichiga oladi. Yoriqlar paytida oskoposkop yoki drayverlar vositalarining oqishi, tezligi va pozitsiyasini yozishi mumkin. Masalan, agar pozitsiya xatolari asta-sekin doimiy yuk ostida bo'lsa, moment chekka yoki joriy quvvati etarli emas; Agar tebranishlar belgilangan chastotada paydo bo'lsa, rezonans va filtr sozlamalari talab qilinadi. Texnik jihatdan qobiliyatli etkazib beruvchi ko'pincha masofaviy diagnostika yordami va parametrlarni ko'rib chiqishni, ayniqsa katta avtomatlashtirish loyihalarida muhim ahamiyatga ega.

O'rnatish, simlar va har kuni xizmat ko'rsatish amaliyoti

Elektr simlari va EMC fikrlari

To'g'ri simlar barqaror servo nazorati uchun fundamental. Quvvat kabellari va endoder yoki aloqa kabellari 100-150 mm bo'lgan minimal kabinalar bilan va shkafni kamaytirish uchun haydovchi tavsiyalarga muvofiq yoki haydovchi kabellari bir-biriga yoki haydovchi tavsiyalariga muvofiq bo'lishi kerak. Himoya er ulanishlari past qo'yib yuborilishi kerak, bu yerga chidamlilik darajasi odatda sanoat qurilmalarida 10 ōdan past. Uzoq kabel uchun 30-50 m balandlikda ishlaydi, voltaj tomchilari va shovqin sezilarli o'sish va shunchalik katta bo'lgan konduktor keskin va ferrit yadrolari talab qilinishi mumkin. Zavodli kitslar uchun ulgurji buyurtmalar bo'yicha, oldindan belgilangan ulalagichlar bilan standart kabel to'plamlari o'rnatilgan xatolarni va ishga tushirish vaqtini sezilarli darajada kamaytiradi.

Mexanik o'rnatish va davriy tekshirishlar

Mexanik tomonda, motorli va yuk o'rtasidagi koaksial hizalanishni diqqat bilan tekshirish kerak. Masofati 0,05 mm radial yoki 0,2 daraja burchak qo'shimcha rulman yuklarni joriy qilishi, tebranish va xizmat ko'rsatishni kamaytirish va xizmat ko'rsatishni kamaytirishga qodir. Moslashuvchan birlashtirilganlar kichik adabiyotlarni qoplay oladi, ammo moment reytingiga va inertsiya lahzasi asosida tanlanishi kerak. Davriy ta'minot sovutish yuzalarni tozalashni, yostiqli murvatlarni tozalash, kabel pidjaklarini tekshirish va signal tarixlarini ko'rib chiqishni o'z ichiga oladi. Termal o'lchovlar, motorning sirt harorati belgilangan chegaralarda qoladi, odatda uzluksiz ishlash uchun 80-90 ° C dan past. Ushbu amaliyot jihozlarning hayotini kengaytiradi va uzluksiz ishlov berilmagan vaqtni uzluksiz ish vaqtini uzaytiradi.

Maxtiyech echimlarni taqdim etadi

MaxTech kompaniyasi sanoat foydalanuvchilari uchun "Sanoat foydalanuvchilari uchun" Servo tizimi echimlariga, komponentlarni komponentlarni ishga tushirish uchun komponentlarni tanlashda davom etadi. Mazil, Tezlik, inertsiya va joylashtirish uchun talablarga binoan, Maktech muhandislari Motors, drayvlar va aloqa moslamalarini, shu jumladan tegishli diapazonlar tarmoqlaridan foydalangan holda plc yoki harakatlantiruvchi vositalarni birlashtirishni tavsiya etadilar. Ko'plab o'qlarni jalb qilish uchun ulgurji va zavod loyihalari uchun maxtech inventarizatsiya kamaytirish va texnik xizmatni soddalashtirish uchun MesTech modellar va aksessuarlarni standartlashtirish uchun. Parametr andozalar, sozlash xizmatlari va diagnostika qo'llanmasi, shuningdek, har bir servo eksi optimal tarmoqli va minimal tebranish bilan barqaror ishlashiga olib keladi. Tizimli rejalashtirish va uzluksiz texnik yordam orqali, MesTech mijozlarga mijozlarga yuqori mahsuldorlik va ularning ishlab chiqarish liniyalarida barqaror harakatlanishga erishishda yordam beradi.