servocontrolador,También conocido como "servocontrolador" o "servoamplificador", es un tipo de controlador utilizado para controlar servomotores. Su función es similar a la de un convertidor de frecuencia que actúa sobre motores de CA comunes y forma parte de un servosistema. Generalmente, los servomotores se controlan mediante tres métodos: posición, velocidad y par para lograr un posicionamiento de alta precisión del sistema de transmisión.
1. Clasificación de servomotores.
Divididos en dos categorías: servomotores de CC y CA, los servomotores de CA se dividen a su vez en servomotores asíncronos y servomotores síncronos. Actualmente, los sistemas de CA están reemplazando gradualmente a los sistemas de CC. En comparación con los sistemas de CC, los servomotores de CA tienen ventajas como alta confiabilidad, buena disipación de calor, pequeño momento de inercia y la capacidad de trabajar en condiciones de alto voltaje. Debido a la falta de escobillas y mecanismo de dirección, el sistema de servidor privado de CA también se ha convertido en un servosistema sin escobillas. Los motores utilizados en él son motores asíncronos de jaula sin escobillas y motores síncronos de imanes permanentes.
1. Los servomotores de CC se dividen en motores con y sin escobillas
① Los motores sin escobillas tienen bajo costo, estructura simple, gran par de arranque, amplio rango de regulación de velocidad, fácil control y requieren mantenimiento. Sin embargo, son fáciles de mantener (reemplazan las escobillas de carbón), generan interferencias electromagnéticas y tienen requisitos para el entorno operativo. Por lo general, se utilizan en aplicaciones industriales y civiles ordinarias sensibles a los costos;
② Los motores sin escobillas tienen tamaño pequeño, peso ligero, gran potencia, respuesta rápida, alta velocidad, pequeña inercia, par estable y rotación suave, control complejo, inteligencia, métodos de conmutación electrónica flexibles, pueden ser conmutación de onda cuadrada o sinusoidal, sin mantenimiento. Eficientes y que ahorran energía, baja radiación electromagnética, bajo aumento de temperatura, larga vida útil y son adecuados para diversos entornos.
2 、 Características de los diferentes tipos de servomotores.
1. Ventajas y desventajas de los servomotores CC.
Ventajas: control de velocidad preciso, fuertes características de velocidad de par, principio de control simple, uso conveniente y precio asequible.
Desventajas: Conmutación de las escobillas, limitación de velocidad, resistencia adicional, generación de partículas de desgaste (no apto para entornos libres de polvo y explosivos)
2. Ventajas y desventajas deServomotores de CA
Ventajas: Buenas características de control de velocidad, se puede lograr un control suave en todo el rango de velocidad, casi sin oscilación, alta eficiencia de más del 90%, baja generación de calor, control de alta velocidad, control de posición de alta precisión (dependiendo de la precisión del codificador), Puede lograr un par constante dentro del área de funcionamiento nominal, baja inercia, poco ruido, sin desgaste de los cepillos y sin mantenimiento (adecuado para entornos libres de polvo y explosivos).
Desventajas: el control es complejo y los parámetros del controlador deben ajustarse en el sitio para determinar los parámetros PID, lo que requiere más cableado.
En la actualidad, los servoaccionamientos convencionales utilizan procesadores de señales digitales (DSP) como núcleo de control, que pueden lograr algoritmos de control complejos, digitalización, redes e inteligencia. Los dispositivos de energía generalmente utilizan circuitos de conducción diseñados con módulos de energía inteligentes (IPM) como núcleo. IPM integra circuitos de conducción internamente y también tiene circuitos de detección de fallas y protección por sobretensión, sobrecorriente, sobrecalentamiento, subtensión, etc. También se agregan circuitos de arranque suave al circuito principal para reducir el impacto del proceso de arranque en el conductor. La unidad de accionamiento de potencia primero rectifica la potencia trifásica o de red de entrada a través de un circuito rectificador de puente completo trifásico para obtener la potencia CC correspondiente. Después de la rectificación, la energía trifásica o de red se utiliza para accionar el servomotor de CA síncrono de imán permanente trifásico a través de un inversor de fuente de voltaje PWM sinusoidal trifásico para la conversión de frecuencia. Todo el proceso de la unidad de potencia se puede describir simplemente como el proceso AC-DC-AC. El circuito de topología principal de la unidad rectificadora (AC-DC) es un circuito rectificador no controlado de puente completo trifásico.
3 、Diagrama de cableado del servosistema
1. Cableado del controlador
El servoaccionamiento incluye principalmente fuente de alimentación del circuito de control, fuente de alimentación del circuito de control principal, fuente de alimentación de salida del servo, entrada del controlador CN1, interfaz del codificador CN2 y CN3 conectado. La fuente de alimentación del circuito de control es una fuente de alimentación de CA monofásica y la potencia de entrada puede ser monofásica o trifásica, pero debe ser de 220 V. Esto significa que cuando se utiliza entrada trifásica, nuestra fuente de alimentación trifásica debe conectarse a través de un transformador transformador. Para controladores de baja potencia, se puede accionar directamente en monofásico y el método de conexión monofásico debe conectarse a los terminales R y S. Recuerde no conectar las salidas U, V y W del servomotor a la fuente de alimentación del circuito principal, ya que podría quemar el controlador. El puerto CN1 se utiliza principalmente para conectar el controlador superior de la computadora, proporcionando entrada, salida, salida trifásica ABZ del codificador y salida analógica de varias señales de monitoreo.
2. Cableado del codificador
En la figura anterior, se puede ver que solo utilizamos 5 de los nueve terminales, incluido un cable blindado, dos cables de alimentación y dos señales de comunicación en serie (+-), que son similares al cableado de nuestro codificador normal.
3. Puerto de comunicación
El controlador está conectado a computadoras superiores como PLC y HMI a través del puerto CN3, y se controla a través decomunicación MODBUS. Se pueden utilizar RS232 y RS485 para la comunicación.
Hora de publicación: 15 de diciembre de 2023
