„Servo“ varikliai yra valdymo variklio rūšis, priskiriami „DC Servo“ varikliams ir „AC Servo“ varikliams. Dėl savo pranašumų, tokių kaip mažas dydis, lengvas svoris, didelis sukimo momentas, žema inercija ir puikus valdymo veikimas, „AC Servo“ varikliai yra plačiai naudojami automatinėje valdymo sistemose ir automatinėse tikrinimo sistemose kaip pavaros, valdymo elektrinius signalus paverčiant mechanine velenų sukimu.
Dėl didelio servo variklių padėties nustatymo tikslumo šiuolaikinės padėties valdymo sistemos vis dažniau naudoja „AC Servo“ variklius kaip savo pagrindinius komponentus. „Tonghang“, kaip „AC Servo“ variklio ir vairuotojų gamintojas, naudoja sukamąjį variklio + rutulinio varžtų servo pavaros sistemą pavarų matavimo centruose, kad pasiektų norimus valdymo parametrus „AC Servo“ sistemos tvarkyklėms.
„AC Servo“ variklis ir vairuotojasSistemos struktūra
Pavarų matavimo centrą sudaro keturios judesio ašys: trys tiesinės ašys ir viena sukama ašis. Šiam parametrų nustatymui „AC Servo“ variklio servo sistema naudojama tiesinėje ašyje, kurios inercija yra maždaug 250 kg.
Sistemos padėties aptikimo įrenginyje naudojamas „Renishaw“ laipsniškas ilgas groteles. Išėjimo signalas yra kvadratinių bangų įtampos signalas, turintis 2500 impulsų 1 mm. Po keturių - matmenų skiriamosios gebos grandinės galima pasiekti 0,1 μm (10 000 impulsų 1 mm) skiriamąją gebą.
Pasirinkite „Tonghang“ serijos „AC Servo“ variklis (jo pagrindiniai našumo rodikliai yra: maitinimo šaltinio įtampa yra trys - 200 V fazė, vardinės variklio vardinė galia yra 400 W, kodavimo priemonė yra 2500p/r, skiriamoji geba yra 10000 servo diskas. Valdymas ir pilnas uždaras - kilpos valdymas.
Įvesties analoginis įtampos diapazonas: -10v -+10 v;
Maksimalus įvesties impulsų dažnis: 2MPP.
Atsižvelgiant į programą, diską galima sukonfigūruoti padėties valdymui padėties, impulsų padėties valdymas, greičio komandų valdymas ar sukimo momento komandos valdymas. Šiame darbe naudojamas „Pulse Position“ komandos valdymas.
„Servo“ diskas iš „Servo“ valdymo kortelės gauna komandos komandos signalą (impulsą/kryptį) ir tiekia jį į impulsų traukinį. Po dažnio padauginimo iš elektroninės pavaros, ji palyginama su grįžtamojo ryšio impulsų signalu, esant grįžtamojo skaitiklio nukrypimo skaitikliui, kad būtų sukurtas nuokrypio signalas.
Grįžtamąjį impulsą sukuria kodavimo įrenginys, aptinkantis faktinį variklio sukuriamų impulsų skaičių, o po to padaugintus iš keturių. Padėties nuokrypio signalą pakoreguoja kompozicinis maitinimo valdiklis padėties kilpoje, kad būtų sukurtas greičio komandos signalas.
Nukrypimo signalas, atsirandantis palyginus greičio komandos signalo ir greičio grįžtamojo ryšio signalą, yra koreguojamas proporcingu - integruotu greičio kilpos valdikliu, kad būtų sugeneruotas dabartinis komandų signalas. Šis signalas vyksta vektoriaus konvertavimu dabartinėje kilpoje ir tada jį konvertuoja dabartinė kilpa. SPWM sukuria sukimo momentą ir srovę, kad būtų galima valdyti „AC Servo“ variklio veikimą.
Padėties kontrolės tikslumas nustatomas pagal impulsų skaičių, sugeneruotą per revoliuciją fotoelektriniu kodavimu. Fotoelektriniai kodavimo elementai klasifikuojami į papildomus ir absoliutaus tipus.
Šiame straipsnyje naudojamas servo tvarkyklė su papildomu fotoelektriniu kodavimu. Pagrindinės savybės yra paprasta konstrukcija, paprastumas, ilga gyvenimo trukmė, didelė skiriamoji geba ir platus praktinių programų asortimentas. „Servo“ tvarkyklės laidai yra šie: „Puls1“ ir „Puls2“ prisijungia prie valdymo kortelės išvesties impulsų signalo, SIGN1 ir SIGN2 Prijunkite prie krypčių signalo, COM+ ir COM - Prijunkite prie {+24 V maitinimo šaltinio (teigiami ir neigiami gnybtai) ir SRV jungtys prie COM -. Tai užbaigia pagrindinį padėties valdymo režimo laidus. Variklis ir tvarkyklė sudaro uždaros ciklo servo valdymo sistemą, o vartotojai gali sureguliuoti tvarkyklės parametrus, kad sureguliuotų servo sistemos veikimą.
„Servo Drive Research“
Before adjusting drive parameters, let's explain in detail the principles of adjusting drive parameters. When adjusting servo drive parameters, follow the order: current loop -> speed loop ->padėties kilpa. Tai paaiškina ir analizuoja kiekvienos valdymo kilpos principus.
1. Dabartinė kilpa
Palyginti su nuolatinės srovės varikliais, dabartiniam „AC Servo“ variklių kilpos valdymui reikalingas vektoriaus valdymas. Todėl į dabartinę kilpą įtraukta trys - fazės srovės skaičiavimo kilpa. Jos tikslas yra užtikrinti, kad susidarančio magnetinio lauko, kurį sukuria trys - fazės srovės, kryptis visada statmena rotoriaus magnetiniam laukui, pasiekiant maksimalią trauką, taip pasiekiant tą patį poveikį kaip ir nuolatinės srovės variklis.
Esant idealiam vektoriui, dabartinis kintamosios srovės variklio kilpos modelis yra identiškas nuolatinės srovės variklio. Su atitinkamais dabartiniais neigiamais grįžtamojo ryšio ir srovės valdiklio parametrais įvesties įtampa ir variklio sukimo momentas yra proporcingi. Faktiniame bandyme faktinė dabartinė vertė labai gerai seka komandų dabartinę vertę, o modelį galima apytiksliai suderinti kaip proporcingą jungtį, todėl dabartinei kilpai nereikalauja vartotojo koregavimo.
2. Greičio kilpa
„Servo“ diskuose naudojamas greičio kilpos valdymo metodas yra PI, arba proporcingas - integruotas valdymas.
Paveikslėlyje parodytas greičio kilpos valdiklio principas. Padėties kilpos servo efektyvumą galima modifikuoti koreguojant proporcingą stiprinimą K ir integruotą stiprinimą K. PI algoritmas yra klaidų stebėjimo algoritmas, turintis puikias padėties stebėjimo galimybes. Pozicijos servo sistemos greičio kilpa paprastai naudoja PI algoritmą ir reikalauja tam tikro perviršio.
3. Pozicijos kilpa
„Servo Drive“ padėties kilpa yra proporcinga, integruota, diferencialo, greičio tiekimo ir pagreičio valdymo režimai. Kaip parodyta paveiksle.
KP, KPI ir KPD yra atitinkamai proporcingas padidėjimas, integruotas padidėjimas ir diferencinis pozicijos kontrolės padidėjimas. KPVFN yra greičio tiekimo koeficientas, o KPAFR ir KPAFR2 yra pagreičio tiekimo koeficientai. Ši servo sistema reikalauja minimalios greičio stebėjimo paklaidos, kad būtų užtikrintas dinaminio matavimo tikslumas, todėl naudojamas P valdiklis su greičio tiekimo forma. Kadangi perviršis yra nepageidaujamas valdyti padėties, I valdiklis paprastai nenaudojamas. KP, KPN ir KPVFR yra atitinkamai proporcingi, diferencialiniai ir greičio tiekimas ir yra reguliuojami padėties valdymo parametrai. Kadangi nuolatinis greičio judėjimas pirmiausia naudojamas praktiniuose tiksluose, pagreičio tiekimas nenaudojamas.
Servo sistemos eksperimentas
Remiantis aukščiau pateikta analize, reikia koreguoti servo pavaros parametrus. Vartotojo parametrai, kuriuos reikia nustatyti, yra šie:
PR02: nustatykite į „7“, kad pasirinktumėte pilną uždarą - kilpos valdiklį, skirtą servo varikliui.
PR15: nustatykite į „100“, kad nustatytumėte greičio maitinimo vertę. Didesnis nustatymas lemia greitesnį atsakymą su mažesniais padėties nuokrypiais, ypač kai reikalingas aukštas - greičio atsakas.
PR16: nustatykite į „3000“, kad nustatytumėte pirminio delsimo filtro laiko konstantą, skirtą greičio tiekimui.
PR18: nustatykite į „200“, kad nustatytumėte padėties kilpos padidėjimą. Padidinus šią padidėjimo vertę, padėties kontrolė gali pagerinti servo nelankstumą, tačiau per didelis padidėjimas gali sukelti svyravimą.
PR19: nustatykite į „150“, kad nustatytumėte greičio kilpos padidėjimą. Padidinus šią padidėjimo vertę, greičio valdymo greičio greitis gali pagerinti.
PR 1a: nustatykite į „10“, kad nustatytumėte greičio kilpos integralo laiko konstantą. Sumažinus šį parametrą, pagreitina integruotą veiksmą. Vienetas: MS.
PR1B: nustatykite į „4“, kad nustatytumėte greičio aptikimo filtro tipą. Didesnis nustatymas sumažina variklio triukšmą.
PR1C: nustatykite į „20“, kad nustatytumėte sukimo momento filtro laiko konstantą. Sukimo momento filtro parametrų nustatymas gali sumažinti mašinos vibraciją.
PR20: nustatykite į „250“, kad nustatytumėte mechaninės apkrovos inercijos ir variklio rotoriaus inercijos santykį.
PR40: nustatykite į „0“ įvesti per „OpToCoUpler“ grandinę (X5 jungtis, puls1: 3 kaištis, puls2: 4 kaištis, Sign1: 5 kaištis, Sign2: 6 kaištis).
PR41: nustatykite į „0“, kad nustatytumėte komandos impulsų tipą, kuris nustato atitinkamą sukimosi kryptį ir impulsų formą. Naudojamas kartu su PR42.
PR42: nustatykite į „3“, tai yra, komandų impulsų tipas, siunčiamas iš valdiklio į tvarkyklę, naudoja impulsų/krypčių metodą.
PR44: nustatykite į „16384“, tai yra, jis naudojamas nustatyti impulsų skaičių iš grįžtamojo ryšio signalo sąsajos per variklio sukimąsi.
PR45: nustatykite į „0“, jis veikia kartu su PR44.
PR46: nustatykite į „1“, tai yra, jis naudojamas nustatyti, ar B fazės signalo išėjimo iš grįžtamojo ryšio signalo sąsajos loginis lygis yra apverstas. 1 vertė yra apversta.
PR48: nustatykite į „1“, pr49: nustatykite į „1“, pr4a: nustatykite į „1“, pr4b: nustatykite į „10“. Šie parametrai yra komandų dažnio padalijimo parametrai ir gali realizuoti bet kokio greičio santykio elektroninę pavarų funkciją. Ryšys tarp šių keturių parametrų yra toks: f=fx (pr4b) / pr48 (arba pr49) * 2 pr4a=50 000 (1), kur F: Vidinės komandos impulsų skaičius, reikalingas varikliui pasukti vieną apskritimą.
F: kodavimo įrenginio skiriamoji geba
Atitinkama valdymo kortelė viduje nustato pulso ekvivalentą iki 10 000.
Vairuotojo derinimo programinė įranga patikrina pakoreguotus parametrus. Vairuotojas pateikia tris valdymo kilpos derinimo būdus, leidžiančius jai sugeneruoti padėties, greičio ar sukimo momento komandas, kad gautų servo kreives konkrečiomis judesio sąlygomis.
Šios mėginių kreivės patikrina tvarkyklę dviem judesių režimais: vienodu judesiu ir paleiskite - į - sustabdyti judesį. Raudona linija rodo padėties nukrypimo kreivę, rožinė linija rodo išvesties sukimo momento kreivę, žalia linija rodo komandų greičio kreivę, o mėlyna linija rodo tikrąją greičio kreivę. Kaip matyti iš grafiko, reikšmingo skirtumo tarp padėties, sukimo momento ar greičio nėra. Variklio pagreičio ir lėtėjimo metu nėra.
Derinimo metu:
Kadangi dabartinei kilpai nereikalauja vartotojo koregavimo, sukimo momento valdymas nėra prieinamas.
Velovo nuokrypis vienodo judesio kreivė, kai PR 19=150, pr1a =10
Velovo nuokrypis vienodo judesio kreivė, kai PR 19=150, pr1a =5
Koreguojant greičio kilpą, jei santykis nustatytas iki 200, sistema svyruos sutrikdydama kitą ašies judesį. Paveikslėliai parodo greičio nuokrypio kreives atitinkamai vienodo variklio judesio ir paleidimo procesui. 11 paveiksle parodyta paleidimo proceso padėties nukrypimo kreivė. Šiuo metu nustatomi variklio tvarkyklės parametrų parametrai (PR19: 150, PR1A: 10). Kiti parametrai išlieka tokie patys, kaip ir pakoreguoti aukščiau. Greičio kilpa turi vidutinį atsilikimo kiekį, o greičio atsako kreivė yra gana ideali. Tačiau greičio kilpa turi reikšmingą atsilikimą, kai variklio tvarkyklės parametrų parametrai (PR19: 150, PR1A: 5) yra nustatyti paveiksle. Greičio kilpos atsakas yra žymiai greitesnis, kai pavaizduotas variklio tvarkyklės parametrų parametrų nustatymai (PR19: 170, PR1A: 5) yra nustatyti paveiksle, tačiau yra pastebima vibracija.
Velovo nuokrypis vienodo judesio kreivė, kai pr1a =5, pr 19=170}
Greičio nuokrypio kreivė paleidžiant, kai pr 19=150, pr1a =10
Padėties nukrypimo kreivė paleidimo metu, kai pr 19=150, pr1a =10
Vienodo judesio padėties nukrypimo kreivė, kai PR 18=200
When Pr15 is set to "100," Pr18 is set to "200," and Pr16 is set to "3000," while other parameters remain unchanged, the tracking error during constant-speed tracking and the start-to-stop motion process reaches approximately 2 pulses, achieving satisfactory results and reducing the operating speed tracking error, as parodyta paveiksle. Tačiau kai PR15 yra nustatytas kaip „100“, PR18 yra nustatytas kaip „190“, o PR16 nustatomas kaip „3000“, o kiti parametrai lieka nepakitusios, stebėjimo paklaida pastoviojo - greičio sekimas ir pradžia- iki-} sustabdymo proceso pasiekia maždaug 10 pulsų, kai {18 ° Idealu nustatyti PR15 į „100“, PR18 iki „200“, o PR16 - „3000“.
Vienodo judesio padėties nukrypimo kreivė, kai PR 18=240
Pozicijos nuokrypio kreivė judesio proceso, kuris sustoja pradedant
Išvada
Tonghangas pastatė„AC Servo“ variklio ir tvarkyklės sistemair atliko eksperimentinius tyrimus. Tai parodo „Servo“ sistemos veikimo principus ir pateikia etaloninį metodą, skirtą servo kilpos parametrams pritaikyti. Modeliavimo analizė leidžia vartotojams intuityviai vizualizuoti parametrų pokyčių poveikį atsako kreivei prieš faktinį veikimą ir nustatyti, ar pritaikyti parametrai yra tinkami atsižvelgiant į atsako kreivę. Mūsų tyrimų komanda yra įsipareigojusi bendradarbiauti su klientais, kad pateiktų optimalius sprendimus.
Mūsų „AC Servo“ motorinių servo sistema buvo įdiegta pavarų matavimo centruose, pašalinant histerezės ir virpesių problemas, susijusias su švino sraigtiniais perdavimais, gerinant matavimo tikslumą ir pakartojamumą bei padidinant prietaiso veikimą. Mes taip pat sprendžiame konkrečius pramonės iššūkius ir padidiname efektyvumą, pateikdami vieną - sustabdyti „AC Servo“ variklio ir tvarkyklės sprendimus, pritaikytus klientų poreikiams.
„Servo“ diskai, dar žinomi kaip „servo valdikliai“ arba „servo stiprintuvai“, yra valdikliai, naudojami kontroliuoti servo variklius. Jų funkcija yra panaši į įprasto kintamosios srovės variklio dažnio keitiklį. Jie yra servo sistemos dalis ir pirmiausia naudojami aukštose - tikslios padėties nustatymo sistemose. Paprastai jie kontroliuoja servo variklius, naudodamiesi padėtimi, greičiu ir sukimo momentu, kad pasiektų aukštą - tikslų padėtį perdavimo sistemose. Jie yra aukštas - galutinis perdavimo technologijos produktas.
„Tonghang“ produktų serijos ir pasirinkimo vadovas
Populiarus Žymos: „AC Servo“ variklis ir vairuotojas, „China AC Servo“ variklių ir vairuotojų gamintojai, tiekėjai, gamykla
