Сервоприводы, также известные как «сервоконтроллеры» или «сервоусилители», — это контроллеры, используемые для управления серводвигателями. Они функционируют аналогично преобразователям частоты, действующим на обычных двигателях переменного тока. Они являются частью сервосистемы и в основном используются в высокоточных системах позиционирования. Как правило, серводвигатели управляются тремя способами: положением, скоростью и крутящим моментом для достижения высокоточного позиционирования системы передачи. В настоящее время они являются высокотехнологичными продуктами в технологии передачи.
Базовое введение
Сервоприводы являются важной частью современного управления движением и широко используются в оборудовании автоматизации, таком как промышленные роботы и обрабатывающие центры с ЧПУ. В частности, сервоприводы, используемые для управления синхронными двигателями переменного тока с постоянными магнитами, стали горячей темой исследований в стране и за рубежом. Текущая конструкция сервопривода переменного тока обычно использует трехконтурный алгоритм управления, основанный на векторном управлении: ток, скорость и положение. Является ли конструкция замкнутого контура скорости в этом алгоритме разумной или нет, играет ключевую роль во всей системе сервоуправления, особенно в производительности управления скоростью.
В замкнутом контуре скорости сервопривода точность измерения скорости ротора двигателя в реальном времени имеет решающее значение для улучшения динамических и статических характеристик управления скоростью контура скорости. Чтобы найти баланс между точностью измерения и стоимостью системы, в качестве датчика скорости обычно используется инкрементальный фотоэлектрический энкодер, а соответствующим широко используемым методом измерения скорости является метод измерения скорости M/T. Хотя метод измерения скорости M/T имеет определенную точность измерения и широкий диапазон измерений, этот метод имеет свои присущие недостатки, в основном включающие:
1. По крайней мере один полный импульс энкодера должен быть обнаружен во время цикла измерения скорости, что ограничивает минимально измеряемую скорость;
2. Два таймера системы управления, используемые для измерения скорости, трудно строго поддерживать синхронизацию, и точность измерения скорости не может быть гарантирована в ситуациях измерения с большими изменениями скорости. Поэтому традиционная схема проектирования контура скорости, использующая этот метод измерения скорости, с трудом улучшает отслеживание скорости и производительность управления сервоприводом.
Принцип работы
В настоящее время все основные сервоприводы используют цифровые сигнальные процессоры (DSP) в качестве ядра управления, которые могут реализовывать относительно сложные алгоритмы управления и реализовывать цифровизацию, сетевое взаимодействие и интеллект. Силовые устройства обычно используют схемы привода, разработанные с интеллектуальными силовыми модулями (IPM) в качестве ядра. IPM интегрирует схему привода внутри, а также имеет схемы обнаружения и защиты от неисправностей, такие как перенапряжение, перегрузка по току, перегрев и пониженное напряжение. Схема плавного пуска также добавляется к основной схеме, чтобы уменьшить влияние процесса запуска на привод. Силовой привод сначала выпрямляет входное трехфазное питание или сетевое питание через трехфазную схему мостового выпрямителя для получения соответствующего постоянного тока. После выпрямления трехфазного питания или сетевого питания трехфазный синхронный серводвигатель переменного тока с постоянными магнитами приводится в действие трехфазным синусоидальным инвертором напряжения ШИМ. Весь процесс силового привода можно просто описать как процесс AC-DC-AC. Основная топологическая схема выпрямительного блока (AC-DC) представляет собой трехфазную мостовую неуправляемую выпрямительную схему.
С широкомасштабным применением сервосистем использование сервоприводов, отладка сервоприводов и техническое обслуживание сервоприводов являются относительно важными техническими темами для сервоприводов сегодня. Все больше поставщиков услуг в области промышленных технологий управления проводят глубокие технические исследования сервоприводов.
Сервоприводы являются важной частью современного управления движением и широко используются в оборудовании автоматизации, таком как промышленные роботы и обрабатывающие центры с ЧПУ. В частности, сервоприводы, используемые для управления синхронными двигателями переменного тока с постоянными магнитами, стали горячей точкой исследований в стране и за рубежом. Текущая конструкция сервопривода переменного тока обычно использует трехконтурный алгоритм управления, основанный на векторном управлении: ток, скорость и положение. Является ли конструкция замкнутого контура скорости в этом алгоритме разумной или нет, играет ключевую роль во всей системе сервоуправления, особенно в производительности управления скоростью.
Основные требования
Требования к системе сервопривода подачи
1. Широкий диапазон регулирования скорости
2. Высокая точность позиционирования
3. Достаточная жесткость трансмиссии и высокая стабильность скорости
4. Быстрый отклик, отсутствие перерегулирования
Для обеспечения производительности и качества обработки, помимо высокой точности позиционирования, также требуются хорошие характеристики быстрого отклика, то есть реакция сигналов команд отслеживания должна быть быстрой, поскольку система ЧПУ требует достаточного ускорения и замедления при запуске и торможении, сокращая время переходного процесса системы подачи и уменьшая погрешность перехода контура.
5. Низкая скорость, высокий крутящий момент, высокая перегрузочная способность
В общем, сервопривод имеет перегрузочную способность более 1,5 раза за несколько минут или даже полчаса и может быть перегружен 4-6 раз за короткое время без повреждений.
6. Высокая надежность
Система привода подачи станка с ЧПУ должна иметь высокую надежность, хорошую рабочую стабильность, сильную приспособляемость к температуре, влажности, вибрации и другим средам, а также сильную помехоустойчивость.
Требования к двигателю
1. Двигатель может плавно работать от самой низкой скорости до самой высокой скорости, а колебания крутящего момента должны быть небольшими, особенно на низких скоростях, таких как 0,1 об/мин или ниже, все еще сохраняется стабильная скорость без ползания.
2. Двигатель должен иметь большую перегрузочную способность в течение длительного времени, чтобы соответствовать требованиям низкой скорости и высокого крутящего момента. Как правило, серводвигатели постоянного тока должны быть перегружены 4–6 раз в течение нескольких минут без повреждения.
3. Чтобы соответствовать требованиям быстрого реагирования, двигатель должен иметь малый момент инерции и большой крутящий момент останова, а также иметь наименьшую возможную постоянную времени и пусковое напряжение.
4. Двигатель должен выдерживать частые запуски, торможения и реверсирование.
Области применения
Сервоприводы широко используются в логистике, литьевом формовании, текстильном машиностроении, упаковочном оборудовании, станках с ЧПУ и т. д.
Адрес: Shenzhen Baoan District, Shajing Street, Shaii Community, Antoshan High Technology Industrial Park, дом 7, 5 этаж
Телефон:400-601-9298
Факс:86-0755-86267216
Электронная почта:
