Servo driver,også kendt som "servo controller" eller "servo forstærker", er en type controller, der bruges til at styre servomotorer. Dens funktion ligner den for en frekvensomformer, der virker på almindelige AC-motorer, og den er en del af et servosystem. Generelt styres servomotorer gennem tre metoder: position, hastighed og drejningsmoment for at opnå højpræcisionspositionering af transmissionssystemet.
1, Klassificering af servomotorer
Opdelt i to kategorier: DC og AC servomotorer, AC servomotorer er yderligere opdelt i asynkrone servomotorer og synkrone servomotorer. I øjeblikket erstatter AC-systemer gradvist DC-systemer. Sammenlignet med DC-systemer har AC-servomotorer fordele såsom høj pålidelighed, god varmeafledning, lille inertimoment og evnen til at arbejde under højspændingsforhold. På grund af manglen på børster og styretøj er AC private server-systemet også blevet et børsteløst servosystem. Motorerne, der bruges i det, er børsteløse asynkronmotorer til bur og synkronmotorer med permanent magnet.
1. DC servomotorer er opdelt i børstede og børsteløse motorer
① Børsteløse motorer har lave omkostninger, enkel struktur, stort startmoment, bredt hastighedsreguleringsområde, nem kontrol og kræver vedligeholdelse. De er dog nemme at vedligeholde (udskifter kulbørster), genererer elektromagnetisk interferens og har krav til driftsmiljøet. De bruges normalt i omkostningsfølsomme almindelige industrielle og civile applikationer;
② Børsteløse motorer har lille størrelse, let vægt, stor output, hurtig respons, høj hastighed, lille inerti, stabilt drejningsmoment og jævn rotation, kompleks kontrol, intelligens, fleksible elektroniske kommuteringsmetoder, kan være firkantbølge- eller sinusbølgekommutering, vedligeholdelsesfri, effektiv og energibesparende, lav elektromagnetisk stråling, lav temperaturstigning, lang levetid og er velegnet til forskellige miljøer.
2、 Karakteristika for forskellige typer servomotorer
1. Fordele og ulemper ved DC servomotorer
Fordele: Nøjagtig hastighedskontrol, stærke drejningsmomenthastighedskarakteristika, enkelt kontrolprincip, bekvem brug og overkommelig pris.
Ulemper: Børstekommutering, hastighedsbegrænsning, ekstra modstand, generering af slidpartikler (ikke egnet til støvfrie og eksplosive miljøer)
2. Fordele og ulemper vedAC servomotorer
Fordele: Gode hastighedskontrolegenskaber, jævn kontrol kan opnås i hele hastighedsområdet, næsten ingen svingninger, høj effektivitet på over 90%, lav varmeudvikling, højhastighedskontrol, højpræcisions positionskontrol (afhængig af encoderens nøjagtighed), kan opnå konstant drejningsmoment inden for det nominelle driftsområde, lav inerti, lav støj, ingen børsteslid, vedligeholdelsesfri (velegnet til støvfrie og eksplosive miljøer).
Ulemper: Styringen er kompleks, og driverparametrene skal justeres på stedet for at bestemme PID-parametrene, hvilket kræver flere ledninger.
På nuværende tidspunkt bruger mainstream servodrev digitale signalprocessorer (DSP) som kontrolkerne, som kan opnå komplekse kontrolalgoritmer, digitalisering, netværk og intelligens. Strømenheder bruger generelt drivkredsløb designet med intelligente strømmoduler (IPM) som kernen. IPM integrerer drivkredsløb internt og har også fejldetektions- og beskyttelseskredsløb for overspænding, overstrøm, overophedning, underspænding osv. Bløde startkredsløb er også tilføjet til hovedkredsløbet for at reducere startprocessens påvirkning af føreren. Kraftdrivenheden ensretter først den trefasede eller netforsyningsindgående strøm gennem et trefaset fuldbroensretterkredsløb for at opnå den tilsvarende jævnstrøm. Efter ensretning bruges den trefasede eller netspænding til at drive den trefasede permanentmagnet synkrone AC servomotor gennem en trefaset sinus PWM spændingskilde inverter til frekvenskonvertering. Hele processen med drivenheden kan ganske enkelt beskrives som AC-DC-AC-processen. Hovedtopologikredsløbet for ensretterenheden (AC-DC) er et trefaset fuldbro ukontrolleret ensretterkredsløb.
3,Ledningsdiagram for servosystemet
1. Driver ledninger
Servodrevet inkluderer hovedsageligt styrekredsløbsstrømforsyning, hovedstyrekredsløbsstrømforsyning, servoudgangsstrømforsyning, controllerindgang CN1, encoderinterface CN2 og tilsluttet CN3. Styrekredsløbets strømforsyning er en enfaset vekselstrømsforsyning, og indgangsstrømmen kan være enfaset eller trefaset, men den skal være 220V. Det betyder, at når der anvendes trefaset indgang, skal vores trefasede strømforsyning tilsluttes gennem en transformertransformator. For laveffektsdrivere kan den køres direkte i enfaset, og den enfasede tilslutningsmetode skal forbindes til R- og S-terminalerne. Husk ikke at tilslutte servomotorudgangene U, V og W til hovedkredsløbets strømforsyning, da det kan brænde driveren ud. CN1-porten bruges hovedsageligt til at forbinde den øvre computercontroller, der giver input, output, encoder ABZ trefaset output og analog udgang af forskellige overvågningssignaler.
2. Encoder ledninger
Af ovenstående figur kan det ses, at vi kun brugte 5 af de ni terminaler, inklusiv en afskærmningsledning, to strømledninger og to serielle kommunikationssignaler (+-), som ligner ledningerne i vores almindelige encoder.
3. Kommunikationsport
Driveren er forbundet til øvre computere såsom PLC og HMI gennem CN3-porten og styres viaMODBUS kommunikation. RS232 og RS485 kan bruges til kommunikation.
Indlægstid: 15. december 2023
