Πρόγραμμα οδήγησης σερβομηχανισμού,επίσης γνωστός ως "servo controller" ή "servo amplifier", είναι ένας τύπος ελεγκτή που χρησιμοποιείται για τον έλεγχο σερβοκινητήρων. Η λειτουργία του είναι παρόμοια με αυτή ενός μετατροπέα συχνότητας που δρα σε συνηθισμένους κινητήρες εναλλασσόμενου ρεύματος και είναι μέρος ενός σερβο συστήματος. Γενικά, οι σερβοκινητήρες ελέγχονται με τρεις μεθόδους: θέση, ταχύτητα και ροπή για την επίτευξη τοποθέτησης υψηλής ακρίβειας του συστήματος μετάδοσης.
1, Ταξινόμηση σερβοκινητήρων
Χωρίζονται σε δύο κατηγορίες: σερβοκινητήρες συνεχούς ρεύματος και AC, οι σερβοκινητήρες AC χωρίζονται περαιτέρω σε ασύγχρονους σερβοκινητήρες και σύγχρονους σερβοκινητήρες. Επί του παρόντος, τα συστήματα AC αντικαθιστούν σταδιακά τα συστήματα DC. Σε σύγκριση με τα συστήματα συνεχούς ρεύματος, οι σερβοκινητήρες AC έχουν πλεονεκτήματα όπως υψηλή αξιοπιστία, καλή απαγωγή θερμότητας, μικρή ροπή αδράνειας και ικανότητα εργασίας σε συνθήκες υψηλής τάσης. Λόγω της έλλειψης βουρτσών και συστήματος διεύθυνσης, το σύστημα ιδιωτικού διακομιστή AC έχει γίνει επίσης σύστημα σερβομηχανισμού χωρίς ψήκτρες. Οι κινητήρες που χρησιμοποιούνται σε αυτό είναι ασύγχρονοι κινητήρες κλωβού χωρίς ψήκτρες και σύγχρονοι κινητήρες μόνιμου μαγνήτη.
1. Οι σερβοκινητήρες συνεχούς ρεύματος χωρίζονται σε κινητήρες με ψήκτρες και χωρίς ψήκτρες
① Οι κινητήρες χωρίς ψήκτρες έχουν χαμηλό κόστος, απλή δομή, μεγάλη ροπή εκκίνησης, μεγάλο εύρος ρύθμισης στροφών, εύκολο έλεγχο και απαιτούν συντήρηση. Ωστόσο, είναι εύκολο να διατηρηθούν (αντικαθιστώντας τις βούρτσες άνθρακα), δημιουργούν ηλεκτρομαγνητικές παρεμβολές και έχουν απαιτήσεις για το περιβάλλον λειτουργίας. Συνήθως χρησιμοποιούνται σε συνήθεις βιομηχανικές και αστικές εφαρμογές ευαίσθητες στο κόστος.
② Οι κινητήρες χωρίς ψήκτρες έχουν μικρό μέγεθος, μικρό βάρος, μεγάλη απόδοση, γρήγορη απόκριση, υψηλή ταχύτητα, μικρή αδράνεια, σταθερή ροπή και ομαλή περιστροφή, πολύπλοκο έλεγχο, ευφυΐα, ευέλικτες ηλεκτρονικές μεθόδους μεταγωγής, μπορεί να είναι μεταγωγή τετραγώνου ή ημιτονοειδούς κύματος, χωρίς συντήρηση, αποδοτική και εξοικονόμηση ενέργειας, χαμηλή ηλεκτρομαγνητική ακτινοβολία, χαμηλή άνοδος θερμοκρασίας, μεγάλη διάρκεια ζωής και είναι κατάλληλα για διάφορα περιβάλλοντα.
2, Χαρακτηριστικά διαφορετικών τύπων σερβοκινητήρων
1. Πλεονεκτήματα και μειονεκτήματα των σερβοκινητήρων συνεχούς ρεύματος
Πλεονεκτήματα: Ακριβής έλεγχος ταχύτητας, ισχυρά χαρακτηριστικά ταχύτητας ροπής, απλή αρχή ελέγχου, βολική χρήση και προσιτή τιμή.
Μειονεκτήματα: Εναλλαγή βούρτσας, περιορισμός ταχύτητας, πρόσθετη αντίσταση, δημιουργία σωματιδίων φθοράς (ακατάλληλο για περιβάλλοντα χωρίς σκόνη και εκρηκτικά)
2. Πλεονεκτήματα και μειονεκτήματα τουΣερβοκινητήρες AC
Πλεονεκτήματα: Καλά χαρακτηριστικά ελέγχου ταχύτητας, ομαλός έλεγχος μπορεί να επιτευχθεί σε όλο το εύρος στροφών, σχεδόν καμία ταλάντωση, υψηλή απόδοση πάνω από 90%, χαμηλή παραγωγή θερμότητας, έλεγχος υψηλής ταχύτητας, έλεγχος θέσης υψηλής ακρίβειας (ανάλογα με την ακρίβεια του κωδικοποιητή), μπορεί να επιτύχει σταθερή ροπή εντός της ονομαστικής περιοχής λειτουργίας, χαμηλή αδράνεια, χαμηλό θόρυβο, χωρίς φθορά βούρτσας, χωρίς συντήρηση (κατάλληλο για περιβάλλοντα χωρίς σκόνη και εκρηκτικά).
Μειονεκτήματα: Ο έλεγχος είναι πολύπλοκος και οι παράμετροι του προγράμματος οδήγησης πρέπει να ρυθμιστούν επιτόπου για να προσδιοριστούν οι παράμετροι PID, απαιτώντας περισσότερη καλωδίωση.
Επί του παρόντος, οι κύριες μονάδες σερβομηχανισμού χρησιμοποιούν επεξεργαστές ψηφιακού σήματος (DSP) ως πυρήνα ελέγχου, οι οποίοι μπορούν να επιτύχουν πολύπλοκους αλγόριθμους ελέγχου, ψηφιοποίηση, δικτύωση και ευφυΐα. Οι συσκευές ισχύος χρησιμοποιούν γενικά κυκλώματα οδήγησης που έχουν σχεδιαστεί με έξυπνες μονάδες ισχύος (IPM) ως πυρήνα. Το IPM ενσωματώνει εσωτερικά κυκλώματα οδήγησης και διαθέτει επίσης κυκλώματα ανίχνευσης και προστασίας σφαλμάτων για υπέρταση, υπερένταση, υπερθέρμανση, υποτάση κ.λπ. Τα κυκλώματα ομαλής εκκίνησης προστίθενται επίσης στο κύριο κύκλωμα για να μειωθεί ο αντίκτυπος της διαδικασίας εκκίνησης στον οδηγό. Η μονάδα μετάδοσης ισχύος διορθώνει πρώτα την τριφασική ισχύ εισόδου ή την τροφοδοσία δικτύου μέσω ενός τριφασικού κυκλώματος ανορθωτή πλήρους γέφυρας για να αποκτήσει την αντίστοιχη ισχύ συνεχούς ρεύματος. Μετά την ανόρθωση, η τριφασική ισχύς ή το ηλεκτρικό δίκτυο χρησιμοποιείται για την κίνηση του σύγχρονου σερβοκινητήρα AC τριφασικού μόνιμου μαγνήτη μέσω ενός τριφασικού ημιτονοειδούς μετατροπέα πηγής τάσης PWM για μετατροπή συχνότητας. Η όλη διαδικασία της μονάδας κίνησης ισχύος μπορεί να περιγραφεί απλά ως η διαδικασία AC-DC-AC. Το κύριο κύκλωμα τοπολογίας της μονάδας ανορθωτή (AC-DC) είναι ένα τριφασικό μη ελεγχόμενο κύκλωμα ανορθωτή πλήρους γέφυρας.
3,Διάγραμμα καλωδίωσης συστήματος σερβομηχανισμού
1. Καλωδίωση προγράμματος οδήγησης
Η μονάδα σερβομηχανισμού περιλαμβάνει κυρίως τροφοδοτικό κυκλώματος ελέγχου, τροφοδοτικό κυκλώματος κύριου ελέγχου, τροφοδοτικό εξόδου σερβομηχανισμού, είσοδο ελεγκτή CN1, διεπαφή κωδικοποιητή CN2 και συνδεδεμένο CN3. Το τροφοδοτικό του κυκλώματος ελέγχου είναι μονοφασικό τροφοδοτικό AC και η ισχύς εισόδου μπορεί να είναι μονοφασική ή τριφασική, αλλά πρέπει να είναι 220 V. Αυτό σημαίνει ότι όταν χρησιμοποιείται τριφασική είσοδος, το τριφασικό μας τροφοδοτικό πρέπει να συνδέεται μέσω ενός μετασχηματιστή. Για προγράμματα οδήγησης χαμηλής κατανάλωσης, μπορεί να οδηγηθεί απευθείας σε μονοφασικό και η μέθοδος μονοφασικής σύνδεσης πρέπει να συνδεθεί στους ακροδέκτες R και S. Θυμηθείτε να μην συνδέσετε τις εξόδους του σερβοκινητήρα U, V και W στο τροφοδοτικό του κύριου κυκλώματος, καθώς μπορεί να κάψει τον οδηγό. Η θύρα CN1 χρησιμοποιείται κυρίως για τη σύνδεση του επάνω ελεγκτή υπολογιστή, παρέχοντας είσοδο, έξοδο, τριφασική έξοδο κωδικοποιητή ABZ και αναλογική έξοδο διαφόρων σημάτων παρακολούθησης.
2. Καλωδίωση κωδικοποιητή
Από το παραπάνω σχήμα, φαίνεται ότι χρησιμοποιήσαμε μόνο 5 από τους εννέα ακροδέκτες, συμπεριλαμβανομένου ενός καλωδίου θωράκισης, δύο καλωδίων τροφοδοσίας και δύο σειριακών σημάτων επικοινωνίας (+-), τα οποία είναι παρόμοια με την καλωδίωση του συνηθισμένου κωδικοποιητή μας.
3. Θύρα επικοινωνίας
Το πρόγραμμα οδήγησης συνδέεται με τους ανώτερους υπολογιστές όπως το PLC και το HMI μέσω της θύρας CN3 και ελέγχεται μέσωΕπικοινωνία MODBUS. Τα RS232 και RS485 μπορούν να χρησιμοποιηθούν για επικοινωνία.
Ώρα δημοσίευσης: Δεκ-15-2023
