Prezentare generală a servomotoarelor pentru roboții industriali

Servo driver,cunoscut și sub numele de „servo controler” sau „servo amplificator”, este un tip de controler folosit pentru a controla servomotoarele. Funcția sa este similară cu cea a unui convertor de frecvență care acționează pe motoarele de curent alternativ obișnuite și face parte dintr-un sistem servo. În general, servomotoarele sunt controlate prin trei metode: poziție, viteză și cuplu pentru a obține o poziționare de înaltă precizie a sistemului de transmisie.

1, Clasificarea servomotoarelor

Împărțite în două categorii: servomotoare DC și AC, servomotoarele AC sunt împărțite în continuare în servomotoare asincrone și servomotoare sincrone. În prezent, sistemele AC înlocuiesc treptat sistemele DC. În comparație cu sistemele de curent continuu, servomotoarele de curent alternativ au avantaje precum fiabilitate ridicată, disipare bună a căldurii, moment mic de inerție și capacitatea de a funcționa în condiții de înaltă tensiune. Din cauza lipsei de perii și mecanisme de direcție, sistemul de server privat AC a devenit, de asemenea, un sistem servo fără perii. Motoarele utilizate în acesta sunt motoare asincrone fără perii și motoare sincrone cu magnet permanenți.

1. Servomotoarele DC sunt împărțite în motoare cu perii și fără perii

① Motoarele fără perii au costuri reduse, structură simplă, cuplu mare de pornire, gamă largă de reglare a vitezei, control ușor și necesită întreținere. Cu toate acestea, sunt ușor de întreținut (înlocuind periile de cărbune), generează interferențe electromagnetice și au cerințe pentru mediul de operare. Ele sunt de obicei utilizate în aplicații industriale și civile obișnuite sensibile la costuri;

② Motoarele fără perii au dimensiuni mici, greutate redusă, putere mare, răspuns rapid, viteză mare, inerție mică, cuplu stabil și rotație lină, control complex, inteligență, metode flexibile de comutare electronică, pot fi comutație cu undă pătrată sau sinusoidală, fără întreținere, eficiente și economisitoare de energie, radiații electromagnetice scăzute, creștere scăzută a temperaturii, durată lungă de viață și sunt potrivite pentru diferite medii.

2, Caracteristicile diferitelor tipuri de servomotoare

1. Avantajele și dezavantajele servomotoarelor DC

Avantaje: control precis al vitezei, caracteristici puternice ale vitezei cuplului, principiu simplu de control, utilizare convenabilă și preț accesibil.

Dezavantaje: comutarea periei, limitarea vitezei, rezistență suplimentară, generarea de particule de uzură (nu este potrivit pentru medii fără praf și explozive)

2. Avantajele și dezavantajeleServomotoare AC

Avantaje: caracteristici bune de control al vitezei, control neted poate fi atins pe întregul interval de viteză, aproape fără oscilații, eficiență ridicată de peste 90%, generare scăzută de căldură, control de mare viteză, control al poziției de înaltă precizie (în funcție de precizia codificatorului), poate obține un cuplu constant în zona de operare nominală, inerție scăzută, zgomot redus, fără uzură perii, fără întreținere (potrivit pentru medii fără praf și explozive).

Dezavantaje: Controlul este complex, iar parametrii driverului trebuie ajustați la fața locului pentru a determina parametrii PID, necesitând mai multe conexiuni.

Marca companiei

În prezent, servo drive-urile obișnuite folosesc procesoare de semnal digital (DSP) ca nucleu de control, care pot realiza algoritmi de control complecși, digitizare, rețele și inteligență. Dispozitivele de alimentare folosesc, în general, circuite de comandă proiectate cu module inteligente de putere (IPM) ca nucleu. IPM integrează circuite de antrenare în interior și are, de asemenea, circuite de detectare și protecție a defecțiunilor pentru supratensiune, supracurent, supraîncălzire, subtensiune etc. Circuitele de pornire soft sunt, de asemenea, adăugate la circuitul principal pentru a reduce impactul procesului de pornire asupra șoferului. Unitatea de acționare a puterii redresează mai întâi puterea trifazată sau de la rețea printr-un circuit de redresor complet trifazat pentru a obține puterea DC corespunzătoare. După redresare, puterea trifazată sau de rețea este utilizată pentru a conduce servomotorul AC sincron trifazat cu magnet permanent printr-un invertor de sursă de tensiune PWM sinusoid trifazat pentru conversia frecvenței. Întregul proces al unității de acționare a puterii poate fi descris simplu ca proces AC-DC-AC. Principalul circuit de topologie al unității de redresor (AC-DC) este un circuit de redresor necontrolat trifazat cu punte completă.

3,Schema cablajului sistemului servo

1. Cablajul șoferului

Servoacționarea include în principal sursa de alimentare a circuitului de control, sursa de alimentare a circuitului de control principal, sursa de alimentare cu ieșire servo, intrarea controlerului CN1, interfața codificatorului CN2 și CN3 conectat. Sursa de alimentare a circuitului de control este o sursă de alimentare CA monofazată, iar puterea de intrare poate fi monofazată sau trifazată, dar trebuie să fie de 220V. Aceasta înseamnă că atunci când este utilizată intrarea trifazată, sursa noastră de alimentare trifazată trebuie conectată printr-un transformator transformator. Pentru driverele de putere redusă, acesta poate fi acționat direct în monofazat, iar metoda de conectare monofazată trebuie conectată la bornele R și S. Nu uitați să nu conectați ieșirile servomotorului U, V și W la sursa de alimentare a circuitului principal, deoarece ar putea arde driverul. Portul CN1 este utilizat în principal pentru conectarea controlerului superior al computerului, oferind intrare, ieșire, ieșire trifazată a codificatorului ABZ și ieșire analogică a diferitelor semnale de monitorizare.

2. Cablajul codificatorului

Din figura de mai sus, se poate observa că am folosit doar 5 dintre cele nouă terminale, inclusiv un fir de ecranare, două fire de alimentare și două semnale de comunicație serială (+-), care sunt similare cu cablajul codificatorului nostru obișnuit.

3. Port de comunicație

Driverul este conectat la computerele superioare, cum ar fi PLC și HMI prin portul CN3 și este controlat prinComunicare MODBUS. RS232 și RS485 pot fi utilizate pentru comunicare.


Ora postării: 15-12-2023