En servodrivrutin är en styrenhet som används för att styra servomotorer, som fungerar på samma sätt som en frekvensomformare som verkar på en vanlig AC-motor. Det är en del av ett servosystem och används främst i positioneringssystem med hög precision.
Servodrivenheter är en viktig komponent i modern motion control och används i stor utsträckning i automationsutrustning som industrirobotar och CNC-bearbetningscentra. Generellt sett har servon tre kontrolllägen: lägeskontrollläge, vridmomentkontrollläge och hastighetskontrollläge.
|
|
|
1. Positionskontroll
Lägesstyrningsmoden bestäms i allmänhet av frekvensen för externa ingångspulser för att bestämma rotationshastigheten och av antalet pulser för att bestämma rotationsvinkeln. Vissa servon kan också direkt tilldela värden till hastighet och förskjutning genom kommunikation. Eftersom positionsläget kan ha strikt kontroll över både hastighet och position, tillämpas det vanligtvis på positioneringsanordningar.
2. Momentkontroll
Vridmomentkontrollmetoden är att ställa in motoraxelns utgående vridmoment till utsidan genom extern analog ingång eller direkt adresstilldelning. Det inställda vridmomentet kan ändras genom att omedelbart ändra den analoga inställningen, eller genom att ändra motsvarande adressvärde genom kommunikation.
Användningen är främst inom lindnings- och avlindningsanordningar som har strikta krav på materialet, såsom lindningsanordningar eller fiberoptisk utrustning. Vridmomentinställningen bör ändras när som helst i enlighet med ändringen av lindningsradien för att säkerställa att materialets spänning inte ändras med ändringen av lindningsradien.
3. Hastighetsläge
Rotationshastigheten kan styras via analog ingång eller pulsfrekvens. I den yttre slingan PID-reglering med övre styrenhet kan även hastighetsläget placeras, men motorns lägessignal eller lägessignalen för den direkta lasten måste återkopplas till den övre styrningen för beräkning. Positionsläget stöder även detektering av positionssignaler för den yttre ringen direkt. Vid denna tidpunkt detekterar kodaren vid motoraxelns ände endast motorhastigheten, och positionssignalen tillhandahålls av direktdetekteringsanordningen vid den slutliga laständen. Fördelen med detta är att det kan minska fel i den mellanliggande överföringsprocessen och öka positioneringsnoggrannheten för hela systemet.
Om det inte finns några krav på motorns varvtal och läge, så länge som ett konstant vridmoment utmatas, används naturligtvis vridmomentläge.
Om det finns vissa precisionskrav för position och hastighet, men realtidsvridmoment inte är särskilt bekymrat, är det inte bekvämt att använda vridmomentläge. Det är bättre att använda hastighets- eller positionsläge.
Om den övre styrenheten har en god kontrollfunktion med sluten slinga blir hastighetskontrolleffekten bättre. Om kraven inte är särskilt höga eller om det i princip inte finns något realtidskrav, bör positionsstyrningsmetoden användas.
Servodrivenheter, även kända som "servokontroller" eller "servoförstärkare", är en typ av kontroller som används för att styra servomotorer. Deras funktion liknar den för en frekvensomformare som verkar på en vanlig växelströmsmotor, och de är en del av ett servosystem. De används främst i positioneringssystem med hög precision. Generellt styrs servomotorer genom tre metoder: position, hastighet och vridmoment för att uppnå högprecisionspositionering av transmissionssystemet. För närvarande är det en avancerad produkt inom transmissionsteknik.
Servodrivenheter är en viktig komponent i modern motion control och används i stor utsträckning i automationsutrustning som industrirobotar och CNC-bearbetningscentra. Speciellt för servofrekvensomriktare som används för att styra AC permanentmagnet synkronmotorer har de blivit en forskningshotspot både nationellt och internationellt. Den nuvarande utformningen av kommunikationsservodrivenheter använder vanligen en ström-, hastighets- och positionsstyralgoritm med sluten slinga baserad på vektorstyrning. Rationaliteten hos den slutna hastighetsdesignen i denna algoritm spelar en avgörande roll för prestandan för hela servokontrollsystemet, särskilt när det gäller hastighetskontroll.
Motorrotorns varvtalsmätningsnoggrannhet i realtid är avgörande för att förbättra de dynamiska och statiska egenskaperna hos hastighetskontrollen i servodrivningshastighetsslingan. För att hitta en balans mellan mätnoggrannhet och systemkostnad används i allmänhet inkrementella fotoelektriska omkodare som hastighetssensorer, och motsvarande vanligen använda hastighetsmätningsmetod är M/T-hastighetsmätmetoden. Även om M/T-hastighetsmätmetoden har en viss mätnoggrannhet och ett brett mätområde, har den inneboende defekter, främst inklusive:
1. Minst en komplett kodhjulspuls måste detekteras under hastighetsmätningscykeln, vilket begränsar den minsta mätbara hastigheten;
2. Timerbrytarna för de två styrsystemen som används för hastighetsmätning är svåra att strikt upprätthålla synkronisering, och noggrannheten i hastighetsmätningen kan inte garanteras i mätscenarier med stora hastighetsändringar. Därför är det traditionella designschemat för hastighetsslingor som använder denna hastighetsmätningsmetod svårt att förbättra hastighetsspårningen och kontrollprestandan hos servoenheter
För närvarande använder vanliga servoenheter digitala signalprocessorer (DSP) som kontrollkärna, som kan implementera komplexa kontrollalgoritmer, uppnå digitalisering, nätverk och intelligens. Kraftenheter använder vanligtvis drivkretsar som är designade med intelligenta kraftmoduler (IPM) som kärnan. IPM:er integrerar drivkretsar internt och har feldetekterings- och skyddskretsar för överspänning, överström, överhettning, underspänning etc. Mjukstartkretsar läggs också till huvudkretsen för att minska inverkan av startprocessen på föraren. Kraftdrivenheten likriktar först den ingående trefaseffekten eller nätströmmen genom en trefas helbrygglikriktarkrets för att erhålla motsvarande likström. Efter korrigering används trefasström eller nätström för att driva den trefasiga permanentmagnetiska synkrona växelströmsservomotorn genom en trefas sinus PWM spänningstyp omvandlare frekvensomvandling. Hela processen för drivenheten kan enkelt beskrivas som AC-DC-AC-processen. Huvudtopologikretsen för likriktarenheten (AC-DC) är en trefas helbrygga okontrollerad likriktarkrets.
Med den storskaliga tillämpningen av servosystem är användning, felsökning och underhåll av servoenheter viktiga tekniska frågor för servoenheter idag. Fler och fler tjänsteleverantörer för industriell styrteknik har genomfört djupgående teknisk forskning om servodrivningar.
Servodrivenheter är en viktig komponent i modern motion control och används i stor utsträckning i automationsutrustning som industrirobotar och CNC-bearbetningscentra. Speciellt för servofrekvensomriktare som används för att styra AC permanentmagnet synkronmotorer har de blivit en forskningshotspot både nationellt och internationellt. Den nuvarande utformningen av kommunikationsservodrivenheter använder vanligen en ström-, hastighets- och positionsstyralgoritm med sluten slinga baserad på vektorstyrning. Rationaliteten hos den slutna hastighetsdesignen i denna algoritm spelar en avgörande roll för prestandan för hela servokontrollsystemet, särskilt när det gäller hastighetskontroll.