Сервопривід — це пристрій передачі енергії, який забезпечує керування рухом електромеханічного обладнання.Таким чином, проектування та вибір сервосистеми фактично є процесом вибору відповідних компонентів живлення та керування для електромеханічної системи керування рухом обладнання.Отримані продукти в основному включають:
Автоматичний контролер, який використовується для керування положенням руху кожної осі в системі;
Сервопривід, який перетворює напругу змінного або постійного струму з фіксованою напругою та частотою в кероване джерело живлення, необхідне серводвигуну;
Серводвигун, який перетворює вихідну змінну потужність драйвера в механічну енергію;
Механічний передавальний механізм, який передає механічну кінетичну енергію кінцевому вантажу;
…
Враховуючи, що на ринку є багато серій промислових сервоприводів для бойових мистецтв, перш ніж вибрати конкретний продукт, нам все одно потрібно спочатку визначитися з основними потребами програми керування рухом обладнання, яку ми дізналися, включаючи контролери, приводи, двигуни Попередня скринінг здійснюється за допомогою сервоприводів, таких як редуктори… тощо.
З одного боку, цей відбір базується на галузевих характеристиках, звичках застосування та функціональних характеристиках обладнання, щоб знайти деякі потенційно доступні серії продуктів і програмні комбінації від багатьох брендів.Наприклад, сервопривід у застосуванні змінного кроку вітряної енергії головним чином контролює позицію кута лопаті, але використовувані продукти повинні бути в змозі адаптуватися до суворого та суворого робочого середовища;застосування сервоприводу в друкарському обладнанні використовує контроль фазової синхронізації між декількома осями. У той же час він більш схильний використовувати систему керування рухом із функцією високоточної реєстрації;шинному обладнанні більше уваги приділяється комплексному застосуванню різноманітних гібридних систем контролю руху та загальної автоматизації;пластикове машинне обладнання вимагає використання системи в процесі обробки продукту.Керування крутним моментом і положенням забезпечує спеціальні параметри функцій і алгоритми параметрів….
З іншого боку, з точки зору позиціонування обладнання, відповідно до рівня продуктивності та економічних вимог обладнання, виберіть серію продуктів відповідної передачі від кожної марки.Наприклад: якщо у вас не дуже високі вимоги до продуктивності обладнання, і ви хочете заощадити свій бюджет, ви можете вибрати економічні продукти;навпаки, якщо у вас високі вимоги до продуктивності роботи обладнання з точки зору точності, швидкості, динамічного відгуку і т.д., то, природно, необхідно збільшити бюджетні витрати на це.
Крім того, також необхідно брати до уваги фактори середовища застосування, включаючи температуру та вологість, пил, рівень захисту, умови розсіювання тепла, стандарти електроенергії, рівні безпеки та сумісність з існуючими виробничими лініями/системами тощо.
Можна побачити, що первинний вибір продуктів керування рухом значною мірою базується на продуктивності кожної серії бренду в галузі.У той же час ітераційне оновлення вимог до додатків, вихід нових брендів і нових продуктів також матимуть певний вплив на це..Таким чином, щоб зробити хорошу роботу з проектування та вибору систем керування рухом, щоденні промислові технічні резерви інформації все ще дуже необхідні.
Після попереднього відбору наявних брендових серій ми можемо надалі здійснити для них проектування та підбір системи управління рухом.
У цей час необхідно визначити платформу управління та загальну архітектуру системи відповідно до кількості осей руху в обладнанні та складності функціональних дій.Взагалі кажучи, кількість осей визначає розмір системи.Чим більше кількість осей, тим вище вимога до потужності контролера.У той же час також необхідно використовувати технологію шини в системі для спрощення та зменшення контролера та приводів.Кількість з'єднань між лініями.Складність функції руху вплине на вибір рівня продуктивності контролера та типу шини.Для простого керування швидкістю та положенням у режимі реального часу потрібно лише використовувати звичайний контролер автоматизації та польову шину;високоефективна синхронізація в режимі реального часу між декількома осями (такими як електронні шестерні та електронні кулачки) вимагає як контролера, так і польової шини. Він має функцію високоточної синхронізації годинника, тобто потрібно використовувати контролер і промислову шину, які можуть виконувати реальні - контроль руху часу;і якщо пристрою потрібно завершити інтерполяцію площини чи простору між декількома осями або навіть інтегрувати керування роботом, тоді рівень продуктивності контролера Вимоги ще вищі.
Базуючись на наведених вище принципах, ми в основному змогли вибрати доступні контролери з попередньо вибраних продуктів і реалізувати їх у більш конкретних моделях;потім на основі сумісності польової шини ми можемо вибрати контролери, які можна використовувати з ними.Відповідний драйвер і відповідні опції сервомотора, але це тільки на етапі серії продукту.Далі нам потрібно визначити конкретну модель приводу та двигуна відповідно до вимог потужності системи.
Відповідно до кривої інерції навантаження та руху кожної осі у вимогах програми, за допомогою простої фізичної формули F = m · a або T = J · α, неважко розрахувати їх попит на крутний момент у кожній точці часу циклу руху.Ми можемо перетворити вимоги до крутного моменту та швидкості кожної осі руху на стороні навантаження на сторону двигуна відповідно до попередньо встановленого передавального числа, і на цій основі додати відповідні запаси, розрахувати моделі приводу та двигуна одну за одною та швидко скласти чернетка системи для Перш ніж виконувати велику кількість ретельної та виснажливої роботи з вибору, заздалегідь виконайте економічно ефективну оцінку серії альтернативних продуктів, тим самим зменшивши кількість альтернатив.
Однак ми не можемо вважати цю конфігурацію, оцінену на основі крутного моменту навантаження, потреби в швидкості та заданого передавального числа, остаточним рішенням для енергетичної системи.Оскільки вимоги до крутного моменту та швидкості двигуна залежатимуть від режиму механічної трансмісії енергетичної системи та її співвідношення швидкості;в той же час, інерція самого двигуна також є частиною навантаження для системи трансмісії, і двигун приводиться в рух під час роботи обладнання.Це вся система передачі, включаючи навантаження, механізм передачі та власну інерцію.
У цьому сенсі вибір силової системи сервоприводу базується не лише на розрахунку крутного моменту та швидкості кожної осі руху… тощо.До кожної осі руху підбирається відповідний силовий агрегат.В принципі, він фактично базується на масі/інерції навантаження, робочій кривій та можливих моделях механічної трансмісії, замінюючи значення інерції та параметри руху (частотно-моментні характеристики) різних альтернативних двигунів і порівнюючи в них її крутний момент (або сила) з Заняття швидкості в характеристичній кривій, процес пошуку оптимального поєднання.Загалом, вам потрібно пройти наступні кроки:
На основі різних варіантів трансмісії відобразіть криву швидкості та інерцію навантаження та кожного компонента механічної трансмісії на бік двигуна;
Інерція кожного двигуна-кандидата накладається на інерцію навантаження та механізму передачі, що відображаються на стороні двигуна, і крива попиту на крутний момент виходить шляхом поєднання кривої швидкості на стороні двигуна;
Порівняйте співвідношення пропорції та інерції швидкості двигуна та кривої крутного моменту за різних умов і знайдіть оптимальну комбінацію приводу, двигуна, режиму трансмісії та співвідношення швидкостей.
Оскільки роботу на вищевказаних етапах необхідно виконувати для кожної осі в системі, робоче навантаження на вибір потужності сервоприводів насправді дуже велике, і більшість часу при проектуванні системи керування рухом зазвичай споживається саме тут.Місце.Як згадувалося раніше, необхідно оцінити модель через попит на крутний момент, щоб зменшити кількість альтернатив, і це сенс.
Після завершення цієї частини роботи ми також повинні визначити деякі важливі допоміжні параметри приводу та двигуна, необхідні для завершення їх моделей.Ці допоміжні параметри включають:
Якщо вибрано загальний привід шини постійного струму, типи випрямних блоків, фільтрів, реакторів і компонентів з’єднання шини постійного струму (таких як задня панель шини) слід визначати відповідно до розподілу шафи;
За потреби обладнайте певну(і) вісь(і) або всю систему приводу гальмівними резисторами або блоками рекуперативного гальмування;
Чи є вихідний вал обертового двигуна шпонковим чи оптичним валом і чи має він гальмо;
Для лінійного двигуна необхідно визначити кількість модулів статора відповідно до довжини ходу;
Протокол зворотного зв'язку сервоприводу та роздільна здатність, інкрементна чи абсолютна, одно- чи багатооборотна;
…
На даний момент ми визначили ключові параметри різних альтернативних серій брендів у системі керування рухом від контролера до сервоприводів кожної осі руху, моделі двигуна та відповідного механічного механізму передачі.
Нарешті, нам також потрібно вибрати деякі необхідні функціональні компоненти для системи управління рухом, такі як:
Допоміжні (шпиндельні) кодери, які допомагають певній осі (вісям) або всій системі синхронізуватися з іншими несервоприводними компонентами руху;
Високошвидкісний модуль вводу/виводу для реалізації високошвидкісного введення або виведення кулачка;
Різні електричні з’єднувальні кабелі, в тому числі: кабелі живлення серводвигуна, кабелі зворотного зв’язку та гальма, кабелі шини зв’язку між водієм і контролером…;
…
Таким чином вибір системи керування сервоприводом устаткування в основному завершено.
Час публікації: 28 вересня 2021 р