servoförare,även känd som "servokontroller" eller "servoförstärkare", är en typ av kontroller som används för att styra servomotorer. Dess funktion liknar den hos en frekvensomformare som verkar på vanliga växelströmsmotorer, och den är en del av ett servosystem. Generellt styrs servomotorer genom tre metoder: position, hastighet och vridmoment för att uppnå högprecisionspositionering av transmissionssystemet.
1、 Klassificering av servomotorer
Indelade i två kategorier: DC- och AC-servomotorer, AC-servomotorer är vidare uppdelade i asynkrona servomotorer och synkrona servomotorer. För närvarande ersätter AC-system gradvis DC-system. Jämfört med DC-system har AC-servomotorer fördelar som hög tillförlitlighet, bra värmeavledning, litet tröghetsmoment och förmågan att arbeta under högspänningsförhållanden. På grund av bristen på borstar och styrväxel har AC privata serversystem också blivit ett borstlöst servosystem. Motorerna som används i den är borstlösa asynkronmotorer för bur och synkrona permanentmagnetmotorer.
1. DC servomotorer är uppdelade i borstade och borstlösa motorer
① Borstlösa motorer har låg kostnad, enkel struktur, stort startmoment, brett hastighetsregleringsområde, enkel kontroll och kräver underhåll. De är dock lätta att underhålla (ersätter kolborstar), genererar elektromagnetiska störningar och har krav på driftsmiljön. De används vanligtvis i kostnadskänsliga vanliga industriella och civila tillämpningar;
② Borstlösa motorer har liten storlek, låg vikt, stor effekt, snabb respons, hög hastighet, liten tröghet, stabilt vridmoment och jämn rotation, komplex kontroll, intelligens, flexibla elektroniska kommuteringsmetoder, kan vara fyrkantvågs- eller sinusvågskommutering, underhållsfri, effektiv och energibesparande, låg elektromagnetisk strålning, låg temperaturökning, lång livslängd och är lämpliga för olika miljöer.
2、 Egenskaper för olika typer av servomotorer
1. Fördelar och nackdelar med DC-servomotorer
Fördelar: Noggrann hastighetskontroll, starka vridmomenthastighetsegenskaper, enkel kontrollprincip, bekväm användning och överkomligt pris.
Nackdelar: Borstkommutering, hastighetsbegränsning, extra motstånd, generering av slitagepartiklar (ej lämplig för dammfria och explosiva miljöer)
2. För- och nackdelar medAC servomotorer
Fördelar: Bra hastighetskontrollegenskaper, jämn kontroll kan uppnås över hela hastighetsområdet, nästan ingen svängning, hög verkningsgrad på över 90 %, låg värmeutveckling, höghastighetskontroll, högprecisionslägeskontroll (beroende på givarens noggrannhet), kan uppnå konstant vridmoment inom det nominella arbetsområdet, låg tröghet, lågt ljud, inget borstslitage, underhållsfritt (lämplig för dammfria och explosiva miljöer).
Nackdelar: Styrningen är komplex och förarparametrarna måste justeras på plats för att bestämma PID-parametrarna, vilket kräver mer ledningar.
För närvarande använder vanliga servoenheter digitala signalprocessorer (DSP) som kontrollkärna, vilket kan uppnå komplexa styralgoritmer, digitalisering, nätverk och intelligens. Kraftenheter använder i allmänhet drivkretsar designade med intelligenta kraftmoduler (IPM) som kärnan. IPM integrerar drivkretsar internt och har även feldetekterings- och skyddskretsar för överspänning, överström, överhettning, underspänning etc. Mjukstartkretsar läggs även till huvudkretsen för att minska startprocessens påverkan på föraren. Kraftdrivenheten likriktar först den ingående trefas- eller nätströmmen genom en trefas helbrygglikriktarkrets för att erhålla motsvarande likström. Efter likriktning används trefas- eller nätspänningen för att driva den trefasiga permanentmagnetiska synkrona AC-servomotorn genom en trefas sinus PWM-spänningskälla för frekvensomvandling. Hela processen för drivenheten kan enkelt beskrivas som AC-DC-AC-processen. Huvudtopologikretsen för likriktarenheten (AC-DC) är en trefas helbrygga okontrollerad likriktarkrets.
1. Drivrutindragning
Servodrivningen inkluderar huvudsakligen styrkretsströmförsörjning, huvudstyrkretsströmförsörjning, servoutgångsströmförsörjning, kontrolleringång CN1, kodargränssnitt CN2 och ansluten CN3. Styrkretsens strömförsörjning är en enfas växelströmsförsörjning, och ineffekten kan vara enfas eller trefas, men den måste vara 220V. Detta innebär att när trefasingång används måste vår trefasströmförsörjning anslutas genom en transformatortransformator. För lågeffektdrivrutiner kan den drivas direkt i enfas, och enfasanslutningsmetoden måste anslutas till R- och S-terminalerna. Kom ihåg att inte ansluta servomotorutgångarna U, V och W till huvudkretsens strömförsörjning, eftersom det kan bränna ut drivenheten. CN1-porten används huvudsakligen för att ansluta den övre datorstyrenheten, tillhandahålla ingång, utgång, kodare ABZ trefasutgång och analog utgång för olika övervakningssignaler.
2. Kodarledningar
Av ovanstående figur kan man se att vi bara använde 5 av de nio terminalerna, inklusive en skärmtråd, två strömtrådar och två seriella kommunikationssignaler (+-), som liknar ledningarna för vår vanliga encoder.
3. Kommunikationsport
Drivrutinen är ansluten till övre datorer som PLC och HMI via CN3-porten och styrs viaMODBUS kommunikation. RS232 och RS485 kan användas för kommunikation.
Posttid: 2023-15-15
