Servovodič,tiež známy ako "servoregulátor" alebo "servozosilňovač", je typ regulátora používaný na riadenie servomotorov. Jeho funkcia je podobná funkcii frekvenčného meniča pôsobiaceho na bežné striedavé motory a je súčasťou servosystému. Vo všeobecnosti sú servomotory riadené tromi spôsobmi: polohou, rýchlosťou a krútiacim momentom, aby sa dosiahlo vysoko presné polohovanie prevodového systému.
1、 Klasifikácia servomotorov
Striedavé servomotory, rozdelené do dvoch kategórií: jednosmerné a striedavé servomotory, sa ďalej delia na asynchrónne servomotory a synchrónne servomotory. V súčasnosti AC systémy postupne nahrádzajú DC systémy. V porovnaní s jednosmernými systémami majú striedavé servomotory výhody, ako je vysoká spoľahlivosť, dobrý odvod tepla, malý moment zotrvačnosti a schopnosť pracovať v podmienkach vysokého napätia. Kvôli nedostatku kief a kormidlového zariadenia sa zo súkromného serverového systému AC stal aj bezkefkový servosystém. Použité motory sú bezkomutátorové asynchrónne motory a synchrónne motory s permanentnými magnetmi.
1. Jednosmerné servomotory sa delia na kefované a bezkomutátorové motory
① Bezuhlíkové motory majú nízku cenu, jednoduchú štruktúru, veľký rozbehový moment, široký rozsah regulácie rýchlosti, jednoduché ovládanie a vyžadujú údržbu. Sú však nenáročné na údržbu (výmena uhlíkových kefiek), generujú elektromagnetické rušenie a majú požiadavky na prevádzkové prostredie. Zvyčajne sa používajú v bežných priemyselných a civilných aplikáciách citlivých na náklady;
② Bezuhlíkové motory majú malú veľkosť, nízku hmotnosť, veľký výkon, rýchlu odozvu, vysokú rýchlosť, malú zotrvačnosť, stabilný krútiaci moment a plynulé otáčanie, komplexné ovládanie, inteligenciu, flexibilné metódy elektronickej komutácie, môžu byť komutácia so štvorcovými alebo sínusovými vlnami, bezúdržbové, efektívne a energeticky úsporné, nízke elektromagnetické žiarenie, nízky nárast teploty, dlhá životnosť a sú vhodné do rôznych prostredí.
2、 Charakteristika rôznych typov servomotorov
1. Výhody a nevýhody jednosmerných servomotorov
Výhody: Presná regulácia otáčok, silné charakteristiky otáčok krútiaceho momentu, jednoduchý princíp ovládania, pohodlné použitie a prijateľná cena.
Nevýhody: Komutácia kefy, obmedzenie rýchlosti, dodatočný odpor, tvorba oterových častíc (nevhodné do bezprašného a výbušného prostredia)
2. Výhody a nevýhodyAC servomotory
Výhody: Dobrá charakteristika regulácie otáčok, plynulé ovládanie v celom rozsahu otáčok, takmer žiadne kmitanie, vysoká účinnosť nad 90 %, nízky vývin tepla, vysokorýchlostná regulácia, vysoko presné polohovanie (v závislosti od presnosti snímača), môže dosiahnuť konštantný krútiaci moment v rámci menovitej pracovnej oblasti, nízku zotrvačnosť, nízku hlučnosť, žiadne opotrebovanie kefy, bezúdržbové (vhodné do bezprašného a výbušného prostredia).
Nevýhody: Riadenie je zložité a parametre ovládača je potrebné upraviť na mieste, aby sa určili parametre PID, čo si vyžaduje viac káblov.
V súčasnosti bežné servopohony používajú ako riadiace jadro procesory digitálnych signálov (DSP), ktoré dokážu dosiahnuť komplexné riadiace algoritmy, digitalizáciu, vytváranie sietí a inteligenciu. Napájacie zariadenia vo všeobecnosti používajú budiace obvody navrhnuté s inteligentnými napájacími modulmi (IPM) ako jadrom. IPM interne integruje riadiace obvody a má tiež obvody na detekciu porúch a ochranné obvody pre prepätie, nadprúd, prehriatie, podpätie atď. Obvody mäkkého štartu sú tiež pridané do hlavného obvodu, aby sa znížil vplyv procesu štartovania na vodiča. Napájacia jednotka najprv usmerňuje vstupný trojfázový alebo sieťový výkon cez trojfázový úplný mostíkový obvod usmerňovača, aby získal zodpovedajúci jednosmerný prúd. Po usmernení sa trojfázové alebo sieťové napájanie používa na pohon trojfázového synchrónneho striedavého servomotora s permanentným magnetom cez trojfázový sínusový PWM zdroj napätia na konverziu frekvencie. Celý proces pohonnej jednotky možno zjednodušene opísať ako proces AC-DC-AC. Hlavný topologický obvod jednotky usmerňovača (AC-DC) je trojfázový úplný mostík neriadený obvod usmerňovača.
3,Schéma zapojenia servosystému
1. Zapojenie vodiča
Servopohon obsahuje hlavne napájanie riadiaceho obvodu, napájanie hlavného riadiaceho obvodu, napájanie výstupu serva, vstup regulátora CN1, rozhranie snímača CN2 a pripojený CN3. Napájanie riadiaceho obvodu je jednofázové striedavé napájanie a vstupné napájanie môže byť jednofázové alebo trojfázové, ale musí byť 220V. To znamená, že pri použití trojfázového vstupu musí byť náš trojfázový napájací zdroj pripojený cez transformátorový transformátor. Pre ovládače s nízkym výkonom môže byť priamo riadený jednofázovo a jednofázový spôsob pripojenia musí byť pripojený k svorkám R a S. Nezabudnite nepripájať výstupy U, V a W servomotora k napájaciemu zdroju hlavného obvodu, pretože by mohlo dôjsť k popáleniu ovládača. Port CN1 sa používa hlavne na pripojenie horného počítačového ovládača, ktorý poskytuje vstup, výstup, trojfázový výstup kódovača ABZ a analógový výstup rôznych monitorovacích signálov.
2. Zapojenie kódovača
Z vyššie uvedeného obrázku je vidieť, že sme použili iba 5 z deviatich svoriek, vrátane jedného tieniaceho vodiča, dvoch napájacích vodičov a dvoch sériových komunikačných signálov (+-), ktoré sú podobné zapojeniu nášho bežného kódovača.
3. Komunikačný port
Ovládač je pripojený k horným počítačom, ako sú PLC a HMI cez port CN3 a je ovládaný cezKomunikácia MODBUS. Na komunikáciu je možné použiť RS232 a RS485.
Čas odoslania: 15. decembra 2023
