Actuellement, les servomoteurs grand public utilisent un processeur de signal numérique (DSP) comme unité de contrôle principale, permettant la mise en œuvre d'algorithmes de contrôle complexes et facilitant la numérisation, la mise en réseau et le fonctionnement intelligent. Pour la commutation de puissance, les circuits de commande conçus autour de modules de puissance intelligents (IPM) sont largement adoptés ; ces IPM sont dotés de circuits de commande internes intégrés et intègrent des circuits de détection et de protection des défauts-couvrant des conditions telles que la surtension, la surintensité, la surchauffe et la sous-tension. De plus, un circuit de démarrage progressif-est intégré à la boucle d'alimentation principale pour atténuer l'impact sur l'unité d'entraînement pendant le processus de démarrage.
L'unité d'entraînement de puissance redresse d'abord l'-alimentation triphasée-ou le secteur public-via un circuit de redressement en pont complet triphasé--pour obtenir la puissance CC correspondante. Cette puissance redressée est ensuite traitée par un onduleur de source de tension PWM sinusoïdale triphasée --pour piloter un servomoteur CA synchrone à aimant permanent triphasé -. L'ensemble du fonctionnement de l'unité d'entraînement de puissance peut être simplement décrit comme un processus de conversion AC-DC-AC. La topologie du circuit principal de l'unité de redressement (AC-DC) est un circuit redresseur non contrôlé triphasé-en pont complet-.
Avec l'adoption généralisée des servosystèmes, le fonctionnement, la mise en service et la maintenance des servovariateurs sont devenus des sujets techniques critiques dans le paysage moderne ; par conséquent, un nombre croissant de fournisseurs de services de technologies de contrôle industriel mènent des recherches techniques approfondies sur les servomoteurs.
Les servomoteurs constituent un composant essentiel des systèmes de contrôle de mouvement modernes et sont largement déployés dans les équipements automatisés, tels que les robots industriels et les centres d'usinage CNC. En particulier, les servomoteurs conçus pour contrôler les moteurs synchrones à aimants permanents à courant alternatif sont devenus un point central de la recherche tant au niveau national qu'international. Les conceptions actuelles de servomoteurs CA utilisent généralement un triple-algorithme de contrôle de boucle-englobant les boucles de courant, de vitesse et de position-basé sur les principes de contrôle vectoriel. Dans ce cadre, la conception appropriée de la boucle de contrôle de vitesse joue un rôle central dans les performances globales du système d’asservissement, et plus particulièrement dans l’optimisation de ses capacités de contrôle de vitesse.
Exigences pour les systèmes d'alimentation servo
1. Large plage de régulation de vitesse
2. Haute précision de positionnement
3. Rigidité de transmission suffisante et stabilité à grande vitesse
4. Réponse rapide sans dépassement
Pour garantir à la fois la productivité et la qualité de l'usinage, en plus d'exiger une précision de positionnement élevée, d'excellentes -caractéristiques de réponse rapide sont également essentielles-en particulier, la capacité de suivre rapidement les signaux de commande. En effet, pendant les phases de démarrage et de freinage d'un système CNC, des taux d'accélération et de décélération suffisamment élevés sont nécessaires pour raccourcir le temps de réponse transitoire du système d'alimentation et minimiser les erreurs de transition de contour.
5. Couple élevé à basse vitesse ; Forte capacité de surcharge
D'une manière générale, les servovariateurs possèdent une capacité de surcharge supérieure à 1,5 fois leur charge nominale, soutenue pendant des périodes allant de plusieurs minutes à une demi-heure ; en outre, ils peuvent résister à des niveaux de surcharge de 4 à 6 fois leur capacité nominale pendant de courtes durées sans subir de dommages.
6. Haute fiabilité
Les systèmes d'entraînement d'alimentation des machines-outils CNC doivent présenter une grande fiabilité et une excellente stabilité opérationnelle. Ils doivent posséder une solide adaptabilité aux conditions environnementales-telles que les variations de température, d'humidité et de vibrations-ainsi qu'une forte résistance aux interférences externes.
Exigences du moteur
1. Le moteur doit fonctionner en douceur sur toute sa plage de vitesse-des vitesses les plus basses aux plus élevées-avec une fluctuation de couple minimale. En particulier, à des vitesses très faibles (telles que 0,1 tr/min ou moins), il doit maintenir une vitesse régulière sans présenter de phénomène de « rampement ».
2. Le moteur doit posséder une capacité de surcharge substantielle et soutenue pour satisfaire aux exigences de couple élevé à basse vitesse. En règle générale, les servomoteurs à courant continu doivent résister à une surcharge de 4 à 6 fois leur capacité nominale pendant plusieurs minutes sans subir de dommages.
3. Pour garantir des capacités de réponse rapide, le moteur doit présenter une faible inertie de rotation et un couple de décrochage élevé, tout en présentant la constante de temps et la tension de démarrage les plus faibles possibles.
4. Le moteur doit être capable de résister à des opérations fréquentes de démarrage, de freinage et d'inversion.