ภาพรวมของเซอร์โวมอเตอร์สำหรับหุ่นยนต์อุตสาหกรรม

ไดรเวอร์เซอร์โวหรือที่เรียกว่า "ตัวควบคุมเซอร์โว" หรือ "เครื่องขยายสัญญาณเซอร์โว" เป็นตัวควบคุมประเภทหนึ่งที่ใช้ในการควบคุมเซอร์โวมอเตอร์ ฟังก์ชันคล้ายกับตัวแปลงความถี่ที่ทำงานบนมอเตอร์ AC ทั่วไป และเป็นส่วนหนึ่งของระบบเซอร์โว โดยทั่วไป เซอร์โวมอเตอร์จะถูกควบคุมด้วยสามวิธี: ตำแหน่ง ความเร็ว และแรงบิด เพื่อให้ได้ตำแหน่งระบบส่งกำลังที่มีความแม่นยำสูง

1、 การจำแนกประเภทของเซอร์โวมอเตอร์

แบ่งออกเป็นสองประเภท: เซอร์โวมอเตอร์ DC และ AC เซอร์โวมอเตอร์ AC ยังแบ่งออกเป็นเซอร์โวมอเตอร์แบบอะซิงโครนัสและเซอร์โวมอเตอร์แบบซิงโครนัส ปัจจุบันระบบไฟฟ้ากระแสสลับกำลังทยอยเข้ามาแทนที่ระบบไฟฟ้ากระแสตรง เมื่อเปรียบเทียบกับระบบ DC แล้ว เซอร์โวมอเตอร์ AC มีข้อดี เช่น ความน่าเชื่อถือสูง การกระจายความร้อนได้ดี โมเมนต์ความเฉื่อยเล็กน้อย และความสามารถในการทำงานภายใต้สภาวะไฟฟ้าแรงสูง เนื่องจากไม่มีแปรงและเฟืองบังคับเลี้ยว ระบบเซิร์ฟเวอร์ส่วนตัว AC จึงกลายเป็นระบบเซอร์โวแบบไร้แปรงถ่าน มอเตอร์ที่ใช้ในนั้นเป็นมอเตอร์อะซิงโครนัสแบบกรงไร้แปรงถ่านและมอเตอร์ซิงโครนัสแม่เหล็กถาวร

1. มอเตอร์เซอร์โวกระแสตรงแบ่งออกเป็นมอเตอร์แบบมีแปรงถ่านและแบบไร้แปรงถ่าน

1 มอเตอร์ไร้แปรงถ่านมีต้นทุนต่ำ โครงสร้างเรียบง่าย แรงบิดสตาร์ทสูง ช่วงควบคุมความเร็วกว้าง ควบคุมง่าย และต้องการการบำรุงรักษา อย่างไรก็ตาม ดูแลรักษาง่าย (เปลี่ยนแปรงถ่าน) ก่อให้เกิดการรบกวนทางแม่เหล็กไฟฟ้า และมีข้อกำหนดสำหรับสภาพแวดล้อมการทำงาน มักใช้ในงานอุตสาหกรรมและงานโยธาทั่วไปที่มีความอ่อนไหวต่อต้นทุน

2 มอเตอร์ไร้แปรงถ่านมีขนาดเล็ก น้ำหนักเบา เอาต์พุตขนาดใหญ่ การตอบสนองที่รวดเร็ว ความเร็วสูง ความเฉื่อยขนาดเล็ก แรงบิดที่มั่นคงและการหมุนที่ราบรื่น การควบคุมที่ซับซ้อน ความฉลาด วิธีการแลกเปลี่ยนทางอิเล็กทรอนิกส์แบบยืดหยุ่น อาจเป็นคลื่นสี่เหลี่ยมหรือการเปลี่ยนคลื่นไซน์ การบำรุงรักษาฟรี มีประสิทธิภาพและประหยัดพลังงาน รังสีแม่เหล็กไฟฟ้าต่ำ อุณหภูมิที่เพิ่มขึ้นต่ำ อายุการใช้งานยาวนาน และเหมาะสำหรับสภาพแวดล้อมต่างๆ

2、 ลักษณะของเซอร์โวมอเตอร์ประเภทต่างๆ

1. ข้อดีและข้อเสียของเซอร์โวมอเตอร์กระแสตรง

ข้อดี: การควบคุมความเร็วที่แม่นยำ คุณลักษณะความเร็วแรงบิดที่แข็งแกร่ง หลักการควบคุมที่เรียบง่าย ใช้งานง่าย และราคาที่เอื้อมถึง

ข้อเสีย: การเปลี่ยนแปรง, การจำกัดความเร็ว, ความต้านทานเพิ่มเติม, การสร้างอนุภาคการสึกหรอ (ไม่เหมาะสำหรับสภาพแวดล้อมที่ปราศจากฝุ่นและระเบิด)

2. ข้อดีและข้อเสียของเอซีเซอร์โวมอเตอร์

ข้อดี: ลักษณะการควบคุมความเร็วที่ดี สามารถควบคุมได้อย่างราบรื่นตลอดช่วงความเร็วทั้งหมด แทบไม่มีการสั่น ประสิทธิภาพสูงกว่า 90% การสร้างความร้อนต่ำ การควบคุมความเร็วสูง การควบคุมตำแหน่งที่มีความแม่นยำสูง (ขึ้นอยู่กับความแม่นยำของตัวเข้ารหัส) สามารถรับแรงบิดคงที่ภายในพื้นที่การทำงานที่กำหนด ความเฉื่อยต่ำ เสียงรบกวนต่ำ แปรงไม่สึกหรอ ไม่ต้องบำรุงรักษา (เหมาะสำหรับสภาพแวดล้อมที่ไม่มีฝุ่นและระเบิดได้)

ข้อเสีย: การควบคุมมีความซับซ้อน และจำเป็นต้องปรับพารามิเตอร์ไดรเวอร์ที่ไซต์งานเพื่อกำหนดพารามิเตอร์ PID ซึ่งจำเป็นต้องมีการเดินสายเพิ่มเติม

แบรนด์บริษัท

ปัจจุบัน เซอร์โวไดรฟ์กระแสหลักใช้ตัวประมวลผลสัญญาณดิจิทัล (DSP) เป็นแกนควบคุม ซึ่งสามารถบรรลุอัลกอริธึมการควบคุมที่ซับซ้อน การแปลงข้อมูลเป็นดิจิทัล เครือข่าย และความชาญฉลาด โดยทั่วไปอุปกรณ์ไฟฟ้าจะใช้วงจรขับเคลื่อนที่ออกแบบโดยมีโมดูลพลังงานอัจฉริยะ (IPM) เป็นแกนหลัก IPM รวมวงจรการขับขี่ไว้ภายใน และยังมีการตรวจจับข้อผิดพลาดและวงจรป้องกันสำหรับแรงดันไฟฟ้าเกิน กระแสเกิน ความร้อนสูงเกินไป แรงดันตกต่ำ ฯลฯ นอกจากนี้ วงจรซอฟต์สตาร์ทยังถูกเพิ่มเข้าไปในวงจรหลักเพื่อลดผลกระทบของกระบวนการสตาร์ทที่มีต่อไดรเวอร์ ในขั้นแรก ชุดขับเคลื่อนกำลังจะแก้ไขอินพุตสามเฟสหรือกำลังไฟหลักผ่านวงจรเรียงกระแสฟูลบริดจ์สามเฟส เพื่อให้ได้กำลังไฟ DC ที่สอดคล้องกัน หลังจากการแก้ไขแล้ว ไฟสามเฟสหรือไฟหลักจะใช้ในการขับเคลื่อนเซอร์โวมอเตอร์ AC แบบซิงโครนัสแม่เหล็กถาวรสามเฟสผ่านอินเวอร์เตอร์แหล่งจ่ายแรงดันไฟฟ้า PWM ไซน์สามเฟสสำหรับการแปลงความถี่ กระบวนการทั้งหมดของชุดขับเคลื่อนกำลังสามารถอธิบายได้ง่ายๆ ว่าเป็นกระบวนการ AC-DC-AC วงจรโทโพโลยีหลักของหน่วยเรียงกระแส (AC-DC) เป็นวงจรเรียงกระแสที่ไม่มีการควบคุมแบบเต็มบริดจ์สามเฟส

3、แผนภาพการเดินสายไฟของระบบเซอร์โว

1. การเดินสายไฟไดรเวอร์

เซอร์โวไดรฟ์ส่วนใหญ่ประกอบด้วยแหล่งจ่ายไฟวงจรควบคุม แหล่งจ่ายไฟวงจรควบคุมหลัก แหล่งจ่ายไฟเอาต์พุตเซอร์โว อินพุตตัวควบคุม CN1 อินเทอร์เฟซตัวเข้ารหัส CN2 และ CN3 ที่เชื่อมต่อ แหล่งจ่ายไฟวงจรควบคุมเป็นแหล่งจ่ายไฟ AC เฟสเดียว และกำลังไฟฟ้าอินพุตอาจเป็นเฟสเดียวหรือสามเฟส แต่ต้องเป็น 220V ซึ่งหมายความว่าเมื่อใช้อินพุตสามเฟส แหล่งจ่ายไฟสามเฟสของเราต้องเชื่อมต่อผ่านหม้อแปลงไฟฟ้า สำหรับไดรเวอร์ที่ใช้พลังงานต่ำ สามารถขับเคลื่อนโดยตรงในเฟสเดียว และวิธีการเชื่อมต่อเฟสเดียวต้องเชื่อมต่อกับเทอร์มินัล R และ S โปรดจำไว้ว่าอย่าเชื่อมต่อเซอร์โวมอเตอร์เอาท์พุต U, V และ W เข้ากับแหล่งจ่ายไฟของวงจรหลัก เนื่องจากอาจทำให้ไดรเวอร์ไหม้ได้ พอร์ต CN1 ส่วนใหญ่ใช้สำหรับเชื่อมต่อตัวควบคุมคอมพิวเตอร์ส่วนบน โดยให้อินพุต เอาต์พุต ตัวเข้ารหัสเอาต์พุตสามเฟส ABZ และเอาต์พุตอะนาล็อกของสัญญาณการตรวจสอบต่างๆ

2. การเดินสายเอ็นโค้ดเดอร์

จากรูปด้านบน จะเห็นได้ว่าเราใช้เทอร์มินัลเพียง 5 ตัวจากทั้งหมด 9 เทอร์มินัล รวมถึงสายชีลด์ 1 เส้น สายไฟสองเส้น และสัญญาณการสื่อสารแบบอนุกรม (+-) สองสัญญาณ ซึ่งคล้ายกับการเดินสายของตัวเข้ารหัสธรรมดาของเรา

3. พอร์ตการสื่อสาร

ไดรเวอร์เชื่อมต่อกับคอมพิวเตอร์ส่วนบน เช่น PLC และ HMI ผ่านพอร์ต CN3 และควบคุมผ่านการสื่อสารแบบ MODBUS- สามารถใช้ RS232 และ RS485 ในการสื่อสารได้


เวลาโพสต์: Dec-15-2023