Servo Motors هي نوع من محرك التحكم ، المصنفة على أنها محركات DC Servo ومحركات AC المؤازرة. نظرًا لمزاياه ، مثل الحجم الصغير ، والوزن الخفيف ، وإخراج عزم الدوران العالي ، والتوثر المنخفض ، وأداء التحكم الممتاز ، تُستخدم محركات AC المؤازرة على نطاق واسع في أنظمة التحكم التلقائية وأنظمة التفتيش الآلية مثل المحركات ، وتحويل الإشارات الكهربائية التحكم إلى الدوران الميكانيكي للأعمدة.
نظرًا لدقة تحديد المواقع العالية لمحركات المؤازرة ، فإن أنظمة التحكم في الموضع الحديثة تستخدم بشكل متزايد محركات AC Servo كمكونات أساسية. يستخدم Tonghang ، بصفته شركة AC Servo ومصنع سائق ، نظام محرك محرك Rotary + Ball Screw Servo على مراكز قياس التروس لتحقيق معلمات التحكم المطلوبة لسائقي نظام AC المؤازرة.
AC Servo محرك وسائقهيكل النظام
يتكون مركز قياس التروس من أربعة محاور حركة: ثلاث محاور خطية ومحور دوار واحد. بالنسبة لهذا إعداد المعلمة ، يتم استخدام نظام محرك AC المؤازر على المحور الخطي مع القصور الذاتي حوالي 250 كجم.
تستخدم وحدة الكشف عن موقف النظام صريفًا طويلًا في Renishaw. إشارة الخرج هي إشارة جهد موجة مربعة ، مع 2500 نبضات لكل 1 مم. بعد دائرة دقة الأبعاد الأربعة- ، يمكن تحقيق دقة 0.1 ميكرون (10000 نبضات لكل 1 مم).
SELECT SELECT TONGHANG Series AC Servo Motor (مؤشرات الأداء الرئيسية هي: جهد مزود الطاقة هو ثلاثة - المرحلة 200 فولت ، القوة المصنفة للمحرك المتكيف هي 400 واط ، نوع المشفر هو 2500p/r ، الدقة هي الدقة 10000 محرك الأقراص ، والتحكم في المركز ، والتحكم في المركز ، والتحكم في المركز ، والتحكم في المركز ، والتحكم في المركز ، والتحكم في المركز ، والتحكم في المركز ، والتحكم في المركز ، والتحكم في الحلقة الكامل-.
نطاق الجهد التناظري الإدخال: -10V -+10 V ؛
الحد الأقصى لتردد نبض الإدخال: 2MPPs.
اعتمادًا على التطبيق ، يمكن تكوين محرك الأقراص للتحكم في أمر الموضع أو التحكم في أمر النبض أو التحكم في أمر السرعة أو التحكم في أمر عزم الدوران. يتم استخدام التحكم في أمر النبض في هذه الورقة.
يستقبل محرك المؤازرة إشارة أمر الموضع (النبض/الاتجاه) من بطاقة التحكم المؤازرة ويغذيها في قطار النبض. بعد تكاثر التردد بواسطة الترس الإلكتروني ، تتم مقارنته بإشارة نبض التغذية المرتدة في عداد عكس الانحراف لإنشاء إشارة انحراف.
يتم إنشاء نبضات التغذية المرتدة بواسطة المشفر الذي يكتشف العدد الفعلي للنبضات التي تم إنشاؤها بواسطة المحرك ثم مضروبها أربعة. يتم ضبط إشارة انحراف الموضع بواسطة وحدة تحكم Feedforward المركبة في حلقة الموضع لإنشاء إشارة أمر السرعة.
يتم تعديل إشارة الانحراف ، الناتجة عن المقارنة بين إشارة الأمر السرعة وإشارة التغذية المرتدة للسرعة ، بواسطة وحدة تحكم متكاملة- النسبية في حلقة السرعة لإنشاء إشارة الأمر الحالي. تخضع هذه الإشارة لتحويل المتجه في الحلقة الحالية ثم يتم تحويلها بواسطة الحلقة الحالية. SPWM يخرج عزم الدوران والتيار للتحكم في تشغيل محرك AC المؤازرة.
يتم تحديد دقة التحكم في الموقف من خلال عدد النبضات الناتجة لكل ثورة بواسطة المشفر الكهروضوئي. يتم تصنيف أجهزة التشفير الكهروضوئية إلى أنواع تدريجية ومطلقة.
تستخدم هذه المقالة برنامج تشغيل مؤازر مع تشفير كهروضوئي إضافي. إن بناءها البسيط وسهولة الاستخدام وعمر طويل ودقة عالية ومجموعة واسعة من التطبيقات العملية هي ميزات رئيسية. الأسلاك السائبة المؤازرة هي كما يلي: CONS1 و PULS2 الاتصال بإشارة نبضات إخراج بطاقة التحكم ، Cign1 و Sign2 الاتصال بإشارة الاتجاه ، COM+ و COM - الاتصال بمصدر الطاقة +24} v هذا يكمل الأسلاك الأساسية لوضع التحكم في الموضع. يشكل المحرك والسائق نظام تحكم مؤازرة حلقة مغلقة ، ويمكن للمستخدمين ضبط معلمات برنامج التشغيل لضبط أداء نظام المؤازرة.
البحوث سيرفو محرك
Before adjusting drive parameters, let's explain in detail the principles of adjusting drive parameters. When adjusting servo drive parameters, follow the order: current loop -> speed loop ->حلقة الموقف. ما يلي يشرح ويحلل مبادئ كل حلقة تحكم.
1. الحلقة الحالية
بالمقارنة مع محركات التيار المستمر ، يتطلب التحكم في الحلقة الحالية لمحركات AC المؤازرة التحكم في المتجه. لذلك ، يتم تضمين حلقة حساب التيار الثلاثة- داخل الحلقة الحالية. الغرض منه هو التأكد من أن اتجاه المجال المغناطيسي الناتج الناتج عن التيارات الثلاثة- عمودي دائمًا على المجال المغناطيسي الدوار ، مما يحقق أقصى قدر من الدفع ، وبالتالي تحقيق نفس تأثير محرك DC.
تحت التحكم المثالي للمتجه ، فإن نموذج الحلقة الحالي لمحرك التيار المتردد مطابق لمحرك التيار المستمر. مع التعليقات السلبية الحالية المناسبة ومعلمات وحدة التحكم الحالية ، فإن جهد الإدخال وعزم الدوران المحرك يتناسبون. في الاختبار الفعلي ، تتتبع القيمة الحالية الفعلية القيمة الحالية للأمر بشكل جيد للغاية ، ويمكن تقريب النموذج كرابط نسبي ، لذلك لا تتطلب الحلقة الحالية ضبط المستخدم.
2. حلقة السرعة
طريقة التحكم في حلقة السرعة المستخدمة في محركات المؤازرة هي PI ، أو عنصر تحكم متكامل-.
يوضح الشكل مبدأ وحدة تحكم حلقة السرعة. يمكن تعديل أداء مؤازرة حلقة الموضع عن طريق ضبط الكسب النسبي K والكسب المتكامل K. خوارزمية PI هي خوارزمية تتبع الأخطاء مع إمكانات تتبع المواقع الممتازة. عادةً ما تستخدم حلقة السرعة لنظام SARDO الموضع خوارزمية PI وتتطلب قدرًا معينًا من التجاوز.
3. حلقة الموقف
تحتوي حلقة موضع Servo Drive على وسائط تحكم متناسبة ، متكاملة ، تفاضلية ، وتغذية سريعة ، وتسريع. كما هو مبين في الشكل.
KP و KPI و KPD هي المكاسب النسبية ، والكسب المتكامل ، والكسب التفاضلي للتحكم في الموضع ، على التوالي. KPVFN هو معامل Feedforward السريع ، و KPAFR و KPAFR2 هما معاملات التسارع. يتطلب نظام المؤازرة هذا الحد الأدنى من خطأ تتبع السرعة لضمان دقة القياس الديناميكي ، بحيث يتم استخدام وحدة تحكم P مع تغذية السرعة. نظرًا لأن التجاوز غير مرغوب فيه في التحكم في الموضع ، لا يتم استخدام وحدة التحكم I عمومًا. KP و KPN و KPVFR هي التغذية النسبية والتفاضلية والسرعة ، على التوالي ، وهي معلمات قابلة للتعديل للتحكم في الموضع. نظرًا لأن حركة السرعة الثابتة تستخدم في المقام الأول في التطبيقات العملية ، لا يتم استخدام Feedforward للتسارع.
تجربة نظام المؤازرة
بناءً على التحليل أعلاه ، يجب تعديل معلمات محرك المؤازرة. معلمات المستخدم التي يجب تعيينها هي كما يلي:
PR02: ضبط على "7" لتحديد التحكم الكامل مغلق - لمحرك المؤازرة.
PR15: ضبط على "100" لتعيين قيمة تغذية السرعة. ينتج عن الإعداد الأعلى استجابة أسرع مع انحرافات الموضع الأصغر ، خاصةً عندما تكون الاستجابة العالية- مطلوبة.
PR16: اضبط على "3000" لتعيين الوقت الثابت لمرشح التأخير الأساسي للتغذية السريعة.
PR18: تم تعيينه على "200" لتعيين كسب حلقة الموضع. يمكن أن تؤدي زيادة قيمة الكسب هذه إلى تحسين صلابة سيرفو للتحكم في الموضع ، ولكن يمكن أن يسبب زيادة المكاسب المرتفعة بشكل مفرط التذبذب.
PR19: ضبط على "150" لتعيين كسب حلقة السرعة. زيادة قيمة الكسب هذه يمكن أن تحسن سرعة استجابة التحكم في السرعة.
PR 1A: ضبط على "10" لتعيين ثابت حلقة السرعة ثابتة وقت التكامل. تقليل هذه المعلمة يسرع العمل المتكامل. الوحدة: MS.
PR1B: تعيين على "4" لتعيين نوع مرشح اكتشاف السرعة. إعداد أعلى يقلل من ضوضاء المحرك.
PR1C: ضبط على "20" لتعيين وقت مرشح عزم الدوران ثابت. يمكن أن يؤدي تعيين معلمات مرشح عزم الدوران إلى تقليل اهتزاز الماكينة.
PR20: ضبط على "250" لتعيين نسبة القصور الذاتي الحمل الميكانيكي إلى القصور الذاتي الدوار المحرك.
PR40: ضبط على "0" على الإدخال عبر دائرة Optocoupler (موصل X5 ، Puls1: Pin 3 ، Puls2: Pin 4 ، Sign1: Pin 5 ، Sign2: Pin 6).
PR41: تعيين على "0" لتعيين نوع نبض الأوامر ، والذي يحدد اتجاه الدوران المقابل ونموذج النبض. تستخدم مع PR42.
PR42: ضبط على "3" ، أي نوع نبض الأوامر المرسلة من وحدة التحكم إلى السائق يستخدم طريقة النبض/الاتجاه.
PR44: تم تعيينه على "16384" ، أي أنه يتم استخدامه لتعيين عدد ناتج النبضات من واجهة إشارة التغذية المرتدة لكل دوران محرك.
PR45: تم تعيينه على "0" ، وهو يعمل مع PR44.
PR46: تم تعيينه على "1" ، أي أنه يتم استخدامه لتعيين ما إذا كان مستوى المنطق لإخراج إشارة مرحلة B من واجهة إشارة التغذية المرتدة مقلوبة. القيمة 1 مقلوبة.
PR48: تم تعيينه على "1" ، pr49: تعيين على "1" ، pr4a: تعيين على "1" ، pr4b: تعيين على "10". هذه المعلمات هي المعلمات لتقسيم تردد الأوامر ويمكن أن تدرك وظيفة التروس الإلكترونية لأي نسبة سرعة. العلاقة بين هذه المعلمات الأربعة هي كما يلي: f=fx (pr4b) / pr48 (أو pr49) * 2 pr4a=50 000 (1) حيث f: عدد نبضات الأوامر الداخلية المطلوبة للمحرك لتدوير دائرة واحدة.
F: دقة التشفير
تقوم بطاقة التحكم المقابلة داخليًا بتعيين النبض المكافئ إلى 10000.
يتحقق برنامج DRIVER DEBUGUGENT من المعلمات المعدلة. يوفر برنامج التشغيل ثلاث طرق لتصحيح أخطاء حلقة التحكم ، مما يسمح له بإنشاء أوامر الموضع أو السرعة أو عزم الدوران للحصول على منحنيات المؤازرة في ظل ظروف حركة محددة.
تختبر منحنيات العينة التالية برنامج التشغيل في وضعين للحركة: حركة موحدة وابدأ - إلى- إيقاف الحركة. يعرض الخط الأحمر منحنى انحراف الموضع ، ويظهر الخط الوردي منحنى عزم الدوران ، ويظهر الخط الأخضر منحنى سرعة الأوامر ، ويظهر الخط الأزرق منحنى السرعة الفعلي. كما يتضح من الرسم البياني ، لا يوجد فرق كبير في الموضع أو عزم الدوران أو السرعة أثناء تسارع المحرك والتباطؤ.
أثناء التصحيح:
نظرًا لأن الحلقة الحالية لا تتطلب ضبط المستخدم ، فإن التحكم في عزم الدوران غير متوفر.
منحنى انحراف السرعة للحركة الموحدة عند pr 19=150 ، pr1a =10
منحنى انحراف السرعة للحركة الموحدة عند pr 19=150 ، pr1a =5
عند ضبط حلقة السرعة ، إذا تم ضبط النسبة على 200 ، فسوف يتأرجح النظام تحت اضطراب حركة المحور الأخرى. تُظهر الأرقام منحنيات انحراف السرعة للحركة الموحدة للمحرك وعملية بدء التشغيل ، على التوالي. يوضح الشكل 11 منحنى انحراف الموضع لعملية بدء التشغيل. في هذه المرحلة ، تم تعيين إعدادات معلمة برنامج تشغيل المحرك (PR19: 150 ، PR1A: 10). تبقى المعلمات الأخرى كما هي تلك المعدلة أعلاه. تحتوي حلقة السرعة على قدر معتدل من التأخر ، ومنحنى استجابة السرعة مثاليًا نسبيًا. ومع ذلك ، فإن حلقة السرعة لها تأخر كبير عندما يتم تعيين إعدادات معلمة برنامج تشغيل المحرك (PR19: 150 ، PR1A: 5) في الشكل. تكون استجابة حلقة السرعة أسرع بكثير عندما يتم تعيين إعدادات معلمة برنامج تشغيل المحرك (PR19: 170 ، PR1A: 5) في الشكل ، ولكن هناك اهتزاز ملحوظ.
منحنى انحراف السرعة للحركة الموحدة عند pr1a =5 ، pr 19=170
منحنى انحراف السرعة أثناء بدء التشغيل عند pr 19=150 ، pr1a =10
منحنى انحراف الموضع أثناء بدء التشغيل عند pr 19=150 ، pr1a =10
منحنى انحراف الموضع للحركة الموحدة عند pr 18=200
عندما يتم ضبط PR15 على "100" ، يتم تعيين PR18 على "200 ،" ، ويتم تعيين PR16 على "3000" ، بينما تظل المعلمات الأخرى دون تغيير ، فإن خطأ التتبع أثناء ثابت - تتبع السرعة وبدء - إلى - توقف عن الوصول إلى سلسلة من الأسلوب تقريبًا ، حيث تم إجراء عملية إسبانية. في الشكل. ومع ذلك ، عندما يتم تعيين PR15 على "100" ، يتم تعيين PR18 على "190" ، ويتم تعيين PR16 على "3000" ، بينما تظل المعلمات الأخرى دون تغيير ، فإن خطأ التتبع أثناء ثابت - السرعة ، والبدء - إلى - توقف عن الانتقال إلى ما يقرب من 10 نبضات ، مع الإشارة إلى هذا الإشارة. PR15 إلى "100 ،" PR18 to "200 ، و Pr16 to" 3000 "مثالية.
منحنى انحراف الموضع للحركة الموحدة عند pr 18=240
منحنى انحراف الموقف لعملية الحركة التي تتوقف بعد البدء
خاتمة
قام Tonghang ببناءAC Servo Motor and Driver Systemوأجرى البحث التجريبي. يوضح هذا مبادئ تشغيل نظام المؤازرة ويوفر طريقة مرجعية لضبط معلمات حلقة المؤازرة. يتيح تحليل المحاكاة للمستخدمين تصور بشكل حدسي لتأثير تغييرات المعلمة على منحنى الاستجابة قبل التشغيل الفعلي ، وتحديد ما إذا كانت المعلمات المعدلة مناسبة بناءً على منحنى الاستجابة. يلتزم فريق البحث الخاص بنا بالتعاون مع العملاء لتوفير الحلول المثلى.
تم نشر نظام AC Servo Motor الخاص بنا في مراكز قياس التروس ، مما يلغي مشكلات التباطؤ والتذبذب المرتبطة بنقل المسمار الرصاص ، وتحسين دقة القياس وتكرار أداء الأداة. نحن نتصدى أيضًا تحديات الصناعة المحددة ونعزز الكفاءة ، وتوفير حلول محرك وبرامج تشغيل AC Servo Super المصممة لتلبية احتياجات العملاء.
محركات الأقراص المؤازرة ، والمعروفة أيضًا باسم "وحدات التحكم المؤازرة" أو "مضخمات المؤازرة" ، هي وحدات تحكم تستخدم للتحكم في محركات المؤازرة. تشبه وظيفتها محول التردد على محرك التيار المتردد التقليدي. إنها جزء من نظام المؤازرة ويستخدمون في المقام الأول في أنظمة تحديد موقع بدقة عالية-. عادةً ما يتحكمون في محركات المؤازرة باستخدام الموضع والسرعة والعزم لتحقيق تحديد المواقع الدقيقة- في أنظمة الإرسال. إنها منتج نهائي عالي- في تقنية الإرسال.
سلسلة منتجات Tonghang ودليل الاختيار
الوسم : AC Servo Motor and Driver ، China AC Servo Motor and Driver Builders ، Worders ، Factory
