Servo ovladač,také známý jako "servoregulátor" nebo "servozesilovač", je typ ovladače používaného k ovládání servomotorů. Jeho funkce je podobná jako u frekvenčního měniče působícího na běžné střídavé motory a je součástí servosystému. Obecně jsou servomotory řízeny třemi způsoby: polohou, rychlostí a kroutícím momentem, aby se dosáhlo vysoce přesného polohování převodového systému.
1、 Klasifikace servomotorů
Střídavé servomotory, rozdělené do dvou kategorií: DC a AC servomotory, se dále dělí na asynchronní servomotory a synchronní servomotory. V současné době AC systémy postupně nahrazují DC systémy. Ve srovnání se stejnosměrnými systémy mají střídavé servomotory výhody, jako je vysoká spolehlivost, dobrý odvod tepla, malý moment setrvačnosti a schopnost pracovat za podmínek vysokého napětí. Kvůli nedostatku kartáčů a kormidelního zařízení se soukromý serverový systém AC stal také bezkomutátorovým servosystémem. Použité motory jsou bezkomutátorové asynchronní motory a synchronní motory s permanentními magnety.
1. Stejnosměrné servomotory se dělí na kartáčové a bezkomutátorové motory
① Bezkomutátorové motory mají nízkou cenu, jednoduchou konstrukci, velký rozběhový moment, široký rozsah regulace rychlosti, snadné ovládání a vyžadují údržbu. Snadno se však udržují (výměna uhlíkových kartáčků), generují elektromagnetické rušení a mají požadavky na provozní prostředí. Obvykle se používají v běžných průmyslových a civilních aplikacích citlivých na náklady;
② Bezkomutátorové motory mají malou velikost, nízkou hmotnost, velký výkon, rychlou odezvu, vysokou rychlost, malou setrvačnost, stabilní točivý moment a plynulou rotaci, komplexní ovládání, inteligenci, flexibilní elektronické komutační metody, mohou být komutací obdélníkové nebo sinusové vlny, bezúdržbové, efektivní a energeticky úsporné, nízké elektromagnetické záření, nízký nárůst teploty, dlouhá životnost a jsou vhodné pro různá prostředí.
2、 Charakteristika různých typů servomotorů
1. Výhody a nevýhody stejnosměrných servomotorů
Výhody: Přesná regulace otáček, silné charakteristiky točivého momentu, jednoduchý princip ovládání, pohodlné použití a přijatelná cena.
Nevýhody: Komutace kartáčů, omezení rychlosti, dodatečný odpor, tvorba otěrových částic (nevhodné do bezprašného a výbušného prostředí)
2. Výhody a nevýhodyStřídavé servomotory
Výhody: Dobrá charakteristika regulace otáček, plynulé řízení lze dosáhnout v celém rozsahu otáček, téměř žádné oscilace, vysoká účinnost přes 90 %, nízký vývin tepla, vysokorychlostní regulace, vysoce přesná regulace polohy (v závislosti na přesnosti enkodéru), může dosáhnout konstantního krouticího momentu v rámci jmenovité provozní oblasti, nízké setrvačnosti, nízké hlučnosti, bez opotřebení kartáčů, bezúdržbové (vhodné pro bezprašná a výbušná prostředí).
Nevýhody: Řízení je složité a parametry ovladače je třeba upravit na místě, aby bylo možné určit parametry PID, což vyžaduje více kabeláže.
V současné době běžné servopohony používají jako řídicí jádro digitální signálové procesory (DSP), které mohou dosáhnout komplexních řídicích algoritmů, digitalizace, vytváření sítí a inteligence. Napájecí zařízení obecně používají řídicí obvody navržené s inteligentními napájecími moduly (IPM) jako jádrem. IPM interně integruje řídicí obvody a má také obvody pro detekci poruch a ochranné obvody pro přepětí, nadproud, přehřátí, podpětí atd. K hlavnímu obvodu jsou také přidány obvody pro měkký start, aby se snížil dopad procesu spouštění na ovladač. Pohonná jednotka nejprve usměrní vstupní třífázový nebo síťový výkon přes třífázový úplný můstkový usměrňovací obvod, aby získal odpovídající stejnosměrný výkon. Po usměrnění se třífázové nebo síťové napájení používá k pohonu třífázového synchronního střídavého servomotoru s permanentními magnety přes třífázový sinusový PWM zdroj napětí pro konverzi frekvence. Celý proces pohonné jednotky lze zjednodušeně popsat jako proces AC-DC-AC. Hlavní topologický obvod jednotky usměrňovače (AC-DC) je třífázový plně můstkový neřízený obvod usměrňovače.
3,Schéma zapojení servosystému
1. Kabeláž ovladače
Servopohon obsahuje hlavně napájení řídicího obvodu, napájení hlavního řídicího obvodu, výstupní napájení serva, vstup regulátoru CN1, rozhraní kodéru CN2 a připojený CN3. Napájení řídicího obvodu je jednofázové střídavé napájení a vstupní napájení může být jednofázové nebo třífázové, ale musí být 220V. To znamená, že při použití třífázového vstupu musí být náš třífázový napájecí zdroj připojen přes transformátorový transformátor. U měničů s nízkým výkonem může být přímo řízen jednofázově a jednofázový způsob připojení musí být připojen ke svorkám R a S. Nezapomeňte nepřipojovat výstupy U, V a W servomotoru k napájení hlavního obvodu, protože by mohlo dojít k spálení budiče. Port CN1 se používá hlavně pro připojení horního počítačového ovladače, který poskytuje vstup, výstup, třífázový výstup kodéru ABZ a analogový výstup různých monitorovacích signálů.
2. Zapojení kodéru
Z výše uvedeného obrázku je vidět, že jsme použili pouze 5 z devíti svorek, včetně jednoho stínícího vodiče, dvou napájecích vodičů a dvou signálů sériové komunikace (+-), které jsou podobné zapojení našeho běžného kodéru.
3. Komunikační port
Ovladač je připojen k nadřazeným počítačům, jako je PLC a HMI, přes port CN3 a je ovládán přesKomunikace MODBUS. Pro komunikaci lze použít RS232 a RS485.
Čas odeslání: 15. prosince 2023
