Servo är en kraftöverföringsanordning som ger kontroll för den rörelsedrift som krävs av elektromekanisk utrustning.Därför är designen och valet av servosystem faktiskt processen att välja lämpliga kraft- och kontrollkomponenter för utrustningens elektromekaniska rörelsekontrollsystem.Det handlar om De mottagna produkterna inkluderar huvudsakligen:
Den automatiska styrenheten som används för att styra rörelsepositionen för varje axel i systemet;
Servodrivenhet som omvandlar växelström eller likström med fast spänning och frekvens till den kontrollerade strömförsörjningen som krävs av servomotorn;
Servomotor som omvandlar växeleffekten från föraren till mekanisk energi;
Den mekaniska transmissionsmekanismen som överför den mekaniska kinetiska energin till den slutliga lasten;
…
Med tanke på att det finns många kampsportserier av industriella servoprodukter på marknaden, innan vi går in i det specifika produktvalet, måste vi fortfarande först enligt de grundläggande behoven för utrustningens motion control-applikation vi har lärt oss, inklusive styrenheter, drivenheter, motorer Preliminär screening utförs med servoprodukter som reducerare...etc.
Å ena sidan baseras denna screening på utrustningens branschegenskaper, applikationsvanor och funktionella egenskaper för att hitta några potentiellt tillgängliga produktserier och programkombinationer från många varumärken.Till exempel är servo i vindkraftsapplikationen med variabel stigning huvudsakligen positionskontrollen av bladvinkeln, men de produkter som används måste kunna anpassa sig till den hårda och hårda arbetsmiljön;servoapplikationen i utskriftsutrustningen använder fassynkroniseringskontrollen mellan flera axlar. Samtidigt är det mer benäget att använda ett rörelsekontrollsystem med högprecisionsregistreringsfunktion;däckutrustning ägnar mer uppmärksamhet åt den omfattande tillämpningen av en mängd olika hybrid rörelsekontroll och allmänna automationssystem;plastmaskinutrustning kräver att systemet används i produktbearbetningsprocessen.Moment- och positionskontroll ger speciella funktionsalternativ och parameteralgoritmer...
Å andra sidan, ur perspektivet av utrustningspositionering, enligt utrustningens prestandanivå och ekonomiska krav, välj produktserien för motsvarande redskap från varje märke.Till exempel: om du inte har för höga krav på utrustningens prestanda, och du vill spara din budget, kan du välja ekonomiska produkter;omvänt, om du har höga prestandakrav för utrustningsdrift vad gäller noggrannhet, hastighet, dynamisk respons, etc., så är det naturligtvis nödvändigt att öka budgetinsatsen för det.
Dessutom är det också nödvändigt att ta hänsyn till applikationsmiljöfaktorer inklusive temperatur och fuktighet, damm, skyddsnivå, värmeavledningsförhållanden, elstandarder, säkerhetsnivåer och kompatibilitet med befintliga produktionslinjer/system...etc.
Det kan ses att det primära urvalet av rörelsekontrollprodukter till stor del är baserat på prestandan för varje märkesserie i branschen.Samtidigt kommer den iterativa uppgraderingen av applikationskraven, införandet av nya varumärken och nya produkter också att ha en viss inverkan på det..Därför, för att göra ett bra jobb i design och val av rörelsekontrollsystem, är dagliga tekniska informationsreserver fortfarande mycket nödvändiga.
Efter en preliminär granskning av de tillgängliga märkesserierna kan vi ytterligare utföra design och val av rörelsekontrollsystemet för dem.
Vid denna tidpunkt är det nödvändigt att bestämma styrplattformen och systemets övergripande arkitektur enligt antalet rörelseaxlar i utrustningen och komplexiteten hos de funktionella åtgärderna.Generellt sett avgör antalet axlar storleken på systemet.Ju fler axlar desto högre krav på regulatorkapacitet.Samtidigt är det också nödvändigt att använda busteknik i systemet för att förenkla och reducera regulator och drivsystem.Antalet anslutningar mellan linjerna.Komplexiteten i rörelsefunktionen kommer att påverka valet av styrenhetens prestandanivå och busstyp.Enkel hastighets- och positionskontroll i realtid behöver bara använda vanlig automationskontroller och fältbuss;högpresterande realtidssynkronisering mellan flera axlar (som elektroniska växlar och elektroniska kammar) kräver både styrenhet och fältbuss Den har högprecisionsfunktion för klocksynkronisering, det vill säga den måste använda styrenheten och industribussen som kan utföra verklig -tid rörelsekontroll;och om enheten behöver slutföra plan- eller rymdinterpolationen mellan flera axlar eller till och med integrera robotstyrningen, då är prestandanivån för styrenheten Kraven är ännu högre.
Baserat på ovanstående principer har vi i princip kunnat välja tillgängliga kontroller från de produkter som tidigare valts och implementera dem till mer specifika modeller;baserat på fältbussens kompatibilitet kan vi sedan välja de styrenheter som kan användas med dem.Matchande drivrutin och motsvarande servomotoralternativ, men detta är bara i produktseriens stadium.Därefter måste vi ytterligare bestämma den specifika modellen av drivenheten och motorn i enlighet med systemets effektbehov.
Enligt belastningströgheten och rörelsekurvan för varje axel i tillämpningskraven, genom den enkla fysikformeln F = m · a eller T = J · α, är det inte svårt att beräkna deras vridmomentbehov vid varje tidpunkt i rörelsecykeln.Vi kan konvertera vridmoment- och hastighetskraven för varje rörelseaxel vid laständen till motorsidan enligt det förinställda utväxlingsförhållandet, och på grundval av detta, lägga till lämpliga marginaler, beräkna driv- och motormodellerna en efter en och snabbt rita upp systemutkastet för Innan man går in i ett stort antal noggrant och tråkigt urvalsarbete, gör en kostnadseffektiv utvärdering av de alternativa produktserierna i förväg och minskar därmed antalet alternativ.
Vi kan dock inte ta denna konfiguration uppskattad från belastningsmoment, hastighetsbehov och förinställt utväxlingsförhållande som den slutliga lösningen för kraftsystemet.Eftersom vridmoment och hastighetskrav för motorn kommer att påverkas av kraftsystemets mekaniska transmissionsläge och dess hastighetsförhållande;samtidigt är själva motorns tröghet också en del av belastningen för transmissionssystemet, och motorn drivs under driften av utrustningen.Det är hela transmissionssystemet inklusive last, transmissionsmekanism och dess egen tröghet.
I denna mening är valet av servokraftsystemet inte bara baserat på beräkningen av vridmomentet och hastigheten för varje rörelseaxel...etc.Varje rörelseaxel matchas med en lämplig kraftenhet.I princip är den faktiskt baserad på lastens massa/tröghet, driftkurvan och möjliga modeller för mekanisk transmission, genom att ersätta tröghetsvärdena och drivparametrarna (moment-frekvenskarakteristika) för olika alternativa motorer i den, och jämföra. dess vridmoment (eller kraft) med Beläggningen av hastigheten i den karakteristiska kurvan, processen att hitta den optimala kombinationen.Generellt sett måste du gå igenom följande steg:
Baserat på olika transmissionsalternativ, kartlägg hastighetskurvan och trögheten för lasten och varje mekanisk transmissionskomponent till motorsidan;
Trögheten för varje kandidatmotor överlagras med trögheten hos lasten och transmissionsmekanismen mappad till motorsidan, och vridmomentbehovskurvan erhålls genom att kombinera hastighetskurvan på motorsidan;
Jämför proportionen och tröghetsmatchningen av motorhastigheten och vridmomentkurvan under olika förhållanden, och hitta den optimala kombinationen av drivning, motor, transmissionsläge och hastighetsförhållande.
Eftersom arbetet i ovanstående steg måste utföras för varje axel i systemet, är arbetsbelastningen för kraftval av servoprodukter faktiskt mycket stor, och det mesta av tiden i designen av rörelsekontrollsystemet förbrukas vanligtvis här.Plats.Som tidigare nämnts är det nödvändigt att uppskatta modellen genom vridmomentbehov för att minska antalet alternativ, och detta är meningen.
Efter att ha slutfört denna del av arbetet bör vi också bestämma några viktiga hjälpalternativ för drivningen och motorn efter behov för att slutföra deras modeller.Dessa extra alternativ inkluderar:
Om en gemensam DC-bussdrivenhet väljs, bör typerna av likriktarenheter, filter, reaktorer och DC-busanslutningskomponenter (såsom bussbakplan) bestämmas enligt fördelningen av skåpet;
Utrusta en viss axel eller hela drivsystemet med bromsmotstånd eller regenerativa bromsenheter efter behov;
Om den roterande motorns utgående axel är en kilspår eller en optisk axel, och om den har en broms;
Linjärmotorn måste bestämma antalet statormoduler enligt slaglängden;
Servoåterkopplingsprotokoll och upplösning, inkrementell eller absolut, enkelvarv eller multivarv;
…
Vid denna tidpunkt har vi bestämt nyckelparametrarna för de olika alternativa märkesserierna i rörelsekontrollsystemet från styrenheten till servodrivningarna för varje rörelseaxel, motormodellen och den tillhörande mekaniska transmissionsmekanismen.
Slutligen måste vi också välja några nödvändiga funktionella komponenter för rörelsekontrollsystemet, såsom:
Hjälpkodare (spindel) som hjälper vissa axlar eller hela systemet att synkronisera med andra icke-servorörelsekomponenter;
Höghastighets-I/O-modul för att realisera höghastighetskamingång eller -utgång;
Olika elektriska anslutningskablar, inklusive: kraftkablar för servomotorer, återkopplings- och bromskablar, busskommunikationskablar mellan föraren och styrenheten…;
…
På detta sätt är valet av hela utrustningens servo rörelsekontrollsystem i princip slutfört.
Posttid: 28 september 2021