Servomade
Les entraînements de servomotes, également appelés «contrôleurs servo» ou «amplificateurs servo», sont des contrôleurs utilisés pour contrôler les servomoteurs. Leur fonction est similaire à celle d'un convertisseur de fréquence sur un moteur AC conventionnel. Ils font partie d'un système de servo et sont principalement utilisés dans les systèmes de positionnement de précision élevés -. Ils contrôlent généralement les servomoteurs utilisant la position, la vitesse et le couple pour obtenir un positionnement de précision élevé - dans les systèmes de transmission. Ce sont un produit final élevé - dans la technologie de transmission.
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Qu'est-ce qu'un service servo?
Les lecteurs de servo sont un élément crucial du contrôle des mouvements modernes et sont largement utilisés dans des équipements automatisés tels que les robots industriels et les centres d'usinage CNC. En particulier, les disques utilisés pour contrôler les moteurs synchrones de l'aimant permanent AC sont devenus un sujet brûlant de recherche à la fois au niveau national et international. Les conceptions actuelles de lecteur AC Servo utilisent généralement un algorithme de contrôle de boucle à trois - basé sur le contrôle du vecteur: courant, vitesse et position. La rationalité de la vitesse fermée - La conception de la boucle dans cet algorithme joue un rôle clé dans le système global de contrôle des servo, en particulier dans les performances de contrôle de la vitesse.
Dans une boucle de vitesse fermée de SERVO Drive -, la précision de la mesure réelle de la vitesse du rotor moteur - est cruciale pour améliorer les caractéristiques dynamiques et statiques du contrôle de vitesse de la boucle de vitesse. Pour trouver un équilibre entre la précision de la mesure et le coût du système, les encodeurs photoélectriques incrémentaux sont généralement utilisés comme capteurs de vitesse, et la méthode de mesure de vitesse couramment utilisée est la méthode de mesure de la vitesse MT. Bien que la méthode de mesure de la vitesse du MIT offre un certain degré de précision de mesure et une large plage de mesure, il présente des inconvénients inhérents, principalement:
1) Il nécessite au moins une impulsion d'encodeur complète à détecter dans le cycle de mesure de la vitesse, limitant la vitesse mesurable minimale;
2) Les deux commutateurs de temporisation du système de contrôle utilisés pour la mesure de la vitesse sont difficiles à maintenir une synchronisation stricte, ce qui rend la précision de mesure de la vitesse peu fiable dans des situations avec des variations à grande vitesse. Par conséquent, les conceptions de boucle de vitesse conventionnelles utilisant cette méthode de mesure de la vitesse ont du mal à améliorer le suivi de la vitesse et le contrôle des performances des disques.
Comment le service conduit le travail
Le servo grand public entraîne tous des processeurs de signaux numériques (DSP) comme noyau de contrôle, qui peuvent implémenter des algorithmes de contrôle relativement complexes et atteindre la numérisation, la mise en réseau et l'intelligence. Les dispositifs d'alimentation utilisent généralement des circuits de conduite conçus avec des modules d'alimentation intelligents (IPM) comme noyau. L'IPM intègre le circuit d'entraînement en interne et a également des circuits de détection et de protection de défaut tels que la surtension, la surchauffe, la surchauffe et la sous-tension. Un circuit de démarrage en douceur est également ajouté au circuit principal pour réduire l'impact du processus de démarrage sur le lecteur. L'unité de disque de puissance rectifie d'abord la puissance de phase de trois - ou la puissance de la phase à travers un circuit de redresseur de pont à trois - Full - pour obtenir le courant direct correspondant. La puissance de phase ou la puissance de phase Rectifiée - est ensuite converti en trois -} Tension PWM sinusoïdale de phase - onduleur de type pour conduire le moteur de servomoteur AC Synchronse AC - de phase. L'ensemble du processus de l'unité Power Drive peut être simplement décrit comme un processus AC - DC - AC. Le circuit de topologie principale de l'unité redresseur (AC - DC) est une phase de trois- Full - Circuit de redresseur incontrôlé.
Avec l'adoption généralisée de SERVO Systems, le fonctionnement de SERVO Drive, la mise en service et la maintenance sont tous des problèmes techniques cruciaux pour les services de service aujourd'hui. Un nombre croissant de fabricants de service de service mènent dans des recherches techniques en profondeur de - sur les disques.
Les lecteurs de servo sont un élément crucial du contrôle de mouvement moderne et sont largement utilisés dans les équipements d'automatisation tels que les robots industriels et les centres d'usinage CNC. En particulier, les dispositifs de service utilisés pour contrôler les moteurs synchrones de l'aimant permanent AC sont devenus un hotspot de recherche à la fois au niveau national et international. Les conceptions actuelles de lecteur AC Servo utilisent généralement un algorithme de contrôle de boucle à trois - basé sur le contrôle du vecteur: courant, vitesse et position. La rationalité de la vitesse fermée - La conception de la boucle dans cet algorithme joue un rôle clé dans le système global de contrôle des servo, en particulier dans les performances de contrôle de la vitesse.
Zones d'application:Les lecteurs de servo sont largement utilisés dans les machines de moulage par injection, les machines textiles, les machines d'emballage, les machines CNC, etc.
Servo stimule les exigences de base
1. Plage de régulation à grande vitesse
2. Précision de positionnement élevé
3. Rigidité de transmission suffisante et stabilité à grande vitesse
4. Réponse rapide sans dépassement
Pour garantir la productivité et la qualité d'usinage, en plus de la précision de positionnement élevée, d'excellentes caractéristiques de réponse rapide sont également nécessaires. Cela signifie que la réponse doit suivre le signal de commande. En effet, les systèmes CNC nécessitent des accélérations et des décélérations suffisamment importantes pendant le démarrage et le freinage pour raccourcir le temps de transition du système d'alimentation et minimiser les erreurs de transition des roues.
5. Couple élevé à basse vitesse et à forte capacité de surcharge
De manière générale, les disques ont une capacité de surcharge de plus de 1,5 fois la vitesse pendant plusieurs minutes, voire une demi-heure, et peuvent résister à des surcharges de 4 à 6 fois la vitesse pendant de courtes périodes sans dommage.
6. Fiabilité élevée
Le système d'entraînement alimentaire d'un outil de machine CNC doit avoir une forte fiabilité et une excellente stabilité de fonctionnement, une forte adaptabilité aux facteurs environnementaux tels que la température, l'humidité et les vibrations, et de fortes capacités d'interférence anti -.
Exigences moteurs
1) Le moteur doit fonctionner en douceur du plus bas à la vitesse la plus élevée, avec une fluctuation minimale de couple. Surtout à basse vitesse, comme 0,1 tr / min ou moins, il doit maintenir une vitesse stable sans rampe.
2) Le moteur doit avoir une grande capacité de surcharge à terme long - pour répondre aux exigences de basse vitesse et de couple élevé. Généralement, les servomoteurs DC doivent résister à une surcharge de 4 à 6 fois leur couple nominal pendant plusieurs minutes sans dommage.
3) Pour répondre aux exigences de réponse rapide, le moteur doit avoir un petit moment d'inertie et de couple de stand élevé, avec la plus petite constante de temps et la tension de départ.
4) Le moteur doit être capable de résister à un démarrage, un freinage et une inversion fréquents.
Servo Drives Test Platform
Il existe principalement les types suivants de plates-formes de test pour les lecteurs de servo: une plate-forme de test qui utilise les commentaires mutuels entre les disques et les moteurs, une plate-forme de test qui utilise des charges simulées réglables, une plate-forme de test qui utilise un moteur d'actionneur mais pas de charge, une plate-forme de test qui utilise un moteur d'actionneur pour faire glisser une charge inhérente et une plate-forme de test qui utilise des méthodes de test en ligne.
1. Servo Drive - Motor Mothate Feedback Test Plateforme
Ce système de test se compose de quatre composants: un redresseur PWM à trois -, un système moteur de service servo - sous test, un système de moteur de service de chargement - et un ordinateur hôte. Les deux moteurs sont connectés via un couplage. Le système de moteur Servo Drive - sous test fonctionne en mode automobile, tandis que le moteur de charge fonctionne en mode de génération. Le système moteur servo Drive - sous test fonctionne en mode de vitesse de boucle fermé -, contrôlant la vitesse de toute la plate-forme de test. Le système de moteur de service de chargement - fonctionne en mode de couple de boucle fermé -, faisant varier le couple du moteur de charge en contrôlant son courant, simulant les variations de charge sur le lecteur servo sous test. Cette plate-forme de test de rétroaction mutuellement permet des réglages de vitesse et de couple flexibles, permettant divers tests fonctionnels. L'ordinateur hôte surveille l'ensemble du fonctionnement du système, en émettant des commandes de contrôle aux deux servomotes en fonction des exigences de test. Il reçoit également, stocke, analyse et affiche également des données opérationnelles.
Ce système de test utilise un contrôle de vecteur de performance élevé - pour contrôler respectivement la vitesse et le couple du moteur au test et du périphérique de charge. Cela simule les performances dynamiques et statiques du lecteur Servo dans diverses conditions de charge, permettant des tests complets et précis du lecteur Servo. Cependant, en raison de l'utilisation de deux servomotes et d'un système moteur, ce système de test est encombrant et ne peut pas répondre aux exigences de portabilité. De plus, les circuits de mesure et de contrôle du système sont complexes et coûteux.
2. Plateforme de test à l'aide d'une charge simulée réglable
Ce système de test se compose de trois parties: le système de moteur servo - testé, une charge simulée réglable et un ordinateur hôte. La charge simulée réglable, comme un frein à poudre magnétique ou un dynamomètre électrique, est connectée coaxialement au moteur testé. L'ordinateur hôte et la carte d'acquisition de données contrôlent le couple de charge en contrôlant la charge simulée réglable, tout en collectant, en stockant, en analysant et en affichant des données de fonctionnement du système de servomotes. En contrôlant la charge simulée réglable, ce système de test peut simuler les performances dynamiques et statiques du lecteur Servo dans diverses conditions de charge, permettant des tests complets et précis du lecteur Servo. Cependant, ce système de test est encore relativement important, ce qui rend difficile le portable. De plus, les circuits de mesure et de contrôle du système sont complexes et coûteux.
3. Utilisation d'une plate-forme de test avec un moteur d'actionneur mais pas de charge
Ce système de test se compose de deux parties: le service servo testé (DUT) et le système moteur, et un ordinateur hôte. L'ordinateur hôte envoie des signaux de commande de vitesse au lecteur Servo, qui commence ensuite à fonctionner en conséquence. Pendant le fonctionnement, les circuits d'hôte et d'acquisition de données collectent les données de fonctionnement du système de servomotes, le stockage, l'analyse et l'affichage des données. Étant donné que le moteur de ce système de test est déchargé, il est relativement plus petit que les deux systèmes de test précédents, et ses circuits de mesure et de contrôle sont plus simples. Cependant, cela ne permet pas non plus de simuler les conditions de fonctionnement réelles du service servo. En règle générale, ce type de système de test n'est utilisé que pour tester la vitesse et le déplacement angulaire du DUT dans des conditions de chargement non - et ne peuvent pas fournir de tests complets et précis du lecteur Servo.
4. Plateforme de test utilisant un moteur exécutif pour faire glisser la charge inhérente
Ce système de test se compose de trois composants: le système moteur servo Drive - sous test, la charge inhérente du système et un ordinateur hôte. L'ordinateur hôte envoie un signal de commande de vitesse au lecteur servo et le système Servo commence à fonctionner en fonction de la commande. Pendant le fonctionnement, l'ordinateur hôte et le circuit d'acquisition de données collectent les données de fonctionnement du système Servoma, qui est ensuite stocké, analysé et affiché.
Ce système de test utilise la charge inhérente du système testé, donc le processus de test correspond étroitement aux conditions de fonctionnement réelles du lecteur servo et fournit des résultats de test relativement précis. Cependant, comme la charge inhérente de certains systèmes testée ne peut pas être facilement retirée de l'équipement, le processus de test ne peut être effectué que sur l'équipement, ce qui n'est pas très pratique.
5. plateformes de test à l'aide de méthodes de test en ligne
Ce système de test se compose uniquement d'un système d'acquisition de données et d'une unité de traitement des données. Le système d'acquisition numérique recueille et conditionne les signaux d'état de fonctionnement réel - du SERVO Drive dans l'équipement, puis les envoie à l'unité de traitement des données pour le traitement et l'analyse. L'unité de traitement des données tire finalement les conclusions de test. Parce qu'il utilise des méthodes de test en ligne, ce système de test est relativement simple dans la structure et élimine la nécessité de déconnecter le service de servo de l'équipement, ce qui rend les tests plus pratiques. Ce type de système de test effectue des tests entièrement pendant le fonctionnement réel du service de servo, ce qui entraîne des résultats de test plus précis. Cependant, en raison des caractéristiques de fabrication et d'assemblage de nombreux disques, sélectionner les emplacements d'installation pour les différents capteurs et composants de mesure du signal dans ce système de test peut être difficile. En outre, les échecs dans d'autres parties de l'équipement peuvent nuire à l'exploitation du service de servo, affectant finalement les résultats des tests.
Paramètres de conduite servo
Positionner un gain proportionnel
1. Définit le gain proportionnel du régulateur de la boucle de position.
2. Une valeur plus grande entraîne un gain plus élevé, une plus grande rigidité et une baisse du retard de position sous la même fréquence d'impulsion de commande. Cependant, des valeurs excessives peuvent provoquer une oscillation ou un dépassement.
3. La valeur du paramètre est déterminée par le modèle spécifique du système de servo et les conditions de charge.
Positionner le gain à fond
1. Définit le gain de la boucle de position.
2. Une valeur plus grande entraîne un décalage de position réduit sous n'importe quelle fréquence d'impulsion de commande.
3. Un gain plus grand à force d'alimentation améliore la réponse de vitesse élevée du système de contrôle -, mais peut également provoquer l'instabilité et l'oscillation de la position du système.
4. Lorsque une réponse élevée n'est pas requise, ce paramètre est généralement réglé sur 0. La plage est de 0 à 100%.
Vitesse proportionnelle
1. Définit le gain proportionnel du régulateur de vitesse.
2. Un réglage plus important entraîne un gain plus élevé et une plus grande rigidité. La valeur du paramètre est déterminée en fonction du modèle spécifique du système de lecteur de servo et des conditions de charge. Généralement, plus l'inertie de charge est importante, plus la valeur de réglage est grande.
3. Réglez une valeur maximale tant que le système n'oscille pas.
Facteur de filtre de rétroaction de vitesse
1. Définit les caractéristiques du filtre PASS Feedback Low -.
2. Une valeur plus grande abaisse la fréquence de coupure et réduit le bruit du moteur. Si l'inertie de charge est grande, le réglage peut être réduit. Une valeur plus grande peut provoquer une oscillation en raison de la réponse variable.
3. Une valeur plus petite augmente la fréquence de coupure et augmente la réponse à la rétroaction de vitesse. Si une réponse à vitesse plus élevée est requise, le réglage peut être réduit.
Paramètre de couple de sortie maximum
1. Définit la limite de couple interne du servomoteur;
2. Le réglage est un pourcentage du couple nominal;
3. Cette limite s'applique à la plage d'achèvement de positionnement à tout moment;
4. Définit la plage d'impulsions d'achèvement de positionnement en mode de contrôle de position;
5. Ce paramètre fournit la base du conducteur pour déterminer si le positionnement est complet en mode de contrôle de position. Lorsque le nombre d'impulsions restantes dans le compteur de déviation de position est inférieur ou égal à la valeur de réglage de ce paramètre, le pilote considère le positionnement complet et le signal de commutateur de position en - in activit; Sinon, cela s'éteint;
6. En mode de contrôle de position, publie le signal de remplissage de positionnement et la constante de temps d'accélération / décélération;
7. La valeur de réglage représente le temps d'accélération du moteur de 0 à 2000 tr / min ou le temps de décélération de 2000 à 0 tr / min;
8. Les caractéristiques d'accélération / décélération sont linéaires dans la plage de vitesse;
9. Réglez l'arrivée de la vitesse;
10. Dans le mode de contrôle de position non -, si la vitesse du moteur dépasse cette valeur de réglage, le signal de commutation d'arrivée de vitesse s'allume; Sinon, cela s'éteint;
11. Ce paramètre n'est pas utilisé en mode de contrôle de position;
12. Ce paramètre est indépendant de la direction de rotation.
Caractéristiques du contrôleur
Ratio de vitesse 1: 5000
Ratio de taux de 0,3: 1500
Contrôle de la position
Zéro - verrouillage de vitesse
Capacité de surcharge de 200% à 300%
Couple de départ élevé
Vitesse non affectée par chargement
Trois - boucle fermée - Contrôle de boucle
Connaissances connexes
1. Les contrôleurs de servo peuvent facilement basculer entre les modules de fonctionnement et les modules de bus de terrain via des interfaces d'automatisation. Ils peuvent également utiliser différents modules de bus de champ pour implémenter divers modes de contrôle (RS232, RS485, Fiber Optic, Interbus et Profibus). Les onduleurs généraux -, en revanche, offrent une approche de contrôle plus limitée.
2. Les contrôleurs de servo se connectent directement aux résolveurs ou aux encodeurs pour créer la vitesse de boucle et le contrôle de déplacement fermé - et le contrôle de déplacement. Les onduleurs généraux -, en revanche, ne peuvent fonctionner que dans des systèmes de contrôle de boucle ouverts -.
3. Les contrôleurs de servo offrent des performances de contrôle supérieures (telles que la précision stable - et les performances dynamiques) par rapport aux onduleurs généraux -.
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