Сервото е устройство за предаване на мощност, което осигурява контрол на движението, изисквано от електромеханичното оборудване.Следователно проектирането и изборът на серво система всъщност е процесът на избор на подходящи захранващи и контролни компоненти за електромеханичната система за управление на движението на оборудването.Това включва Получените продукти включват основно:
Автоматичният контролер, използван за управление на позицията на движение на всяка ос в системата;
Серво задвижване, което преобразува AC или DC мощност с фиксирано напрежение и честота в контролирано захранване, изисквано от серво мотора;
Серво мотор, който преобразува променливата изходна мощност от драйвера в механична енергия;
Механичният трансмисионен механизъм, който предава механичната кинетична енергия на крайния товар;
…
Като се има предвид, че на пазара има много серии индустриални серво продукти за бойни изкуства, преди да влезем в конкретния избор на продукти, ние все още трябва първо да съобразим основните нужди на приложението за контрол на движението на оборудването, което научихме, включително контролери, задвижвания, двигатели Предварителни скринингът се извършва със серво продукти като редуктори… и т.н.
От една страна, този скрининг се основава на характеристиките на индустрията, навиците на приложение и функционалните характеристики на оборудването, за да се намерят някои потенциално налични продуктови серии и програмни комбинации от много марки.Например, сервото в приложението с променлива стъпка на вятърна енергия е главно контрол на позицията на ъгъла на перката, но използваните продукти трябва да могат да се адаптират към суровата и тежка работна среда;серво приложението в печатащото оборудване използва контрола на фазовата синхронизация между множество оси. В същото време е по-склонно да се използва система за контрол на движението с функция за регистриране с висока точност;оборудването за гуми обръща повече внимание на всеобхватното приложение на различни хибридни системи за управление на движението и обща автоматизация;пластмасовото машинно оборудване изисква системата да се използва в процеса на обработка на продукта.Контролът на въртящия момент и позицията осигурява специални функционални опции и алгоритми за параметри....
От друга страна, от гледна точка на позиционирането на оборудването, според нивото на производителност и икономическите изисквания на оборудването, изберете продуктовата серия на съответната предавка от всяка марка.Например: ако нямате твърде високи изисквания за производителност на оборудването и искате да спестите бюджета си, можете да изберете икономични продукти;обратно, ако имате високи изисквания за производителност за работа на оборудването по отношение на точност, скорост, динамична реакция и т.н., тогава естествено е необходимо да се увеличи бюджетът за това.
Освен това е необходимо също така да се вземат предвид факторите на околната среда на приложение, включително температура и влажност, прах, ниво на защита, условия на разсейване на топлината, стандарти за електричество, нива на безопасност и съвместимост със съществуващи производствени линии/системи… и т.н.
Може да се види, че първичният избор на продукти за контрол на движението до голяма степен се основава на представянето на всяка серия марка в индустрията.В същото време, итеративното надграждане на изискванията на приложението, навлизането на нови марки и нови продукти също ще имат определено влияние върху него..Следователно, за да се свърши добра работа при проектирането и избора на системи за контрол на движението, ежедневните резерви за техническа информация в индустрията все още са много необходими.
След предварителен преглед на наличните маркови серии, ние можем да извършим допълнително проектиране и избор на система за управление на движението за тях.
В този момент е необходимо да се определи платформата за управление и цялостната архитектура на системата според броя на осите на движение в оборудването и сложността на функционалните действия.Най-общо казано, броят на осите определя размера на системата.Колкото по-голям е броят на осите, толкова по-високи са изискванията за капацитет на контролера.В същото време е необходимо също да се използва шинна технология в системата за опростяване и намаляване на контролера и задвижванията.Броят на връзките между линиите.Сложността на функцията за движение ще повлияе на избора на ниво на производителност на контролера и тип шина.Простото управление на скоростта и позицията в реално време трябва само да използва обикновен контролер за автоматизация и полева шина;високоефективна синхронизация в реално време между множество оси (като електронни зъбни колела и електронни гърбици) изисква както контролер, така и полева шина. Има функция за синхронизиране на часовника с висока точност, т.е. трябва да използва контролера и индустриалната шина, които могат да изпълняват реални - контрол на движението на времето;и ако устройството трябва да завърши равнинната или пространствената интерполация между множество оси или дори да интегрира управлението на робота, тогава нивото на производителност на контролера Изискванията са още по-високи.
Въз основа на горните принципи, ние основно успяхме да изберем наличните контролери от предварително избраните продукти и да ги внедрим в по-специфични модели;след това въз основа на съвместимостта на полевата шина можем да изберем контролерите, които могат да се използват с тях.Съвпадащият драйвер и съответните опции за серво мотор, но това е само на етап продуктова серия.След това трябва допълнително да определим конкретния модел на задвижването и двигателя според потреблението на мощност на системата.
Според инерцията на натоварването и кривата на движение на всяка ос в изискванията на приложението, чрез проста физична формула F = m · a или T = J · α, не е трудно да се изчисли тяхното търсене на въртящ момент във всяка времева точка от цикъла на движение.Можем да преобразуваме изискванията за въртящ момент и скорост на всяка ос на движение в края на товара към страната на двигателя според предварително зададеното предавателно отношение и на тази база да добавим подходящи маржове, да изчислим моделите на задвижването и двигателя един по един и бързо да съставим проектът на системата за Преди да започнете голям брой щателна и досадна работа по подбор, извършете предварително рентабилна оценка на серията алтернативни продукти, като по този начин намалите броя на алтернативите.
Въпреки това не можем да приемем тази конфигурация, изчислена от въртящия момент на натоварването, изискваната скорост и предварително зададеното предавателно отношение като окончателно решение за енергийната система.Тъй като изискванията за въртящ момент и скорост на двигателя ще бъдат повлияни от режима на механично предаване на електроенергийната система и връзката между съотношението на скоростта;в същото време инерцията на самия двигател също е част от натоварването на трансмисионната система и двигателят се задвижва по време на работа на оборудването.Това е цялата трансмисионна система, включително товар, трансмисионен механизъм и собствена инерция.
В този смисъл изборът на серво силова система не се основава само на изчисляването на въртящия момент и скоростта на всяка ос на движение… и т.н.Всяка ос на движение е съчетана с подходящ задвижващ агрегат.По принцип той всъщност се основава на масата/инерцията на товара, работната крива и възможните модели на механична трансмисия, като замества стойностите на инерцията и параметрите на задвижване (моментно-честотни характеристики) на различни алтернативни двигатели в него и сравнява неговият въртящ момент (или сила) с Заемането на скоростта в характеристичната крива, процесът на намиране на оптималната комбинация.Най-общо казано, трябва да преминете през следните стъпки:
Въз основа на различни опции за трансмисия, картографирайте кривата на скоростта и инерцията на товара и всеки компонент на механичната трансмисия към страната на двигателя;
Инерцията на всеки кандидат-двигател се наслагва с инерцията на товара и трансмисионния механизъм, нанесени към страната на двигателя, и кривата на търсенето на въртящ момент се получава чрез комбиниране на кривата на скоростта от страната на двигателя;
Сравнете пропорцията и инерционното съвпадение на скоростта на двигателя и кривата на въртящия момент при различни условия и намерете оптималната комбинация от задвижване, двигател, режим на предаване и съотношение на скоростта.
Тъй като работата в горните етапи трябва да се извърши за всяка ос в системата, работното натоварване за избор на мощност на серво продуктите всъщност е много огромно и по-голямата част от времето при проектирането на системата за контрол на движението обикновено се изразходва тук.място.Както бе споменато по-рано, необходимо е да се оцени моделът чрез търсенето на въртящ момент, за да се намали броят на алтернативите и това е смисълът.
След като завършим тази част от работата, трябва да определим и някои важни спомагателни опции на задвижването и двигателя, необходими за финализиране на техните модели.Тези спомагателни опции включват:
Ако е избрано общо задвижване на DC шина, типовете токоизправителни модули, филтри, реактори и свързващи компоненти на DC шина (като задна платка на шина) трябва да се определят според разпределението на шкафа;
Оборудвайте определена(и) ос(и) или цялата задвижваща система със спирачни резистори или регенеративни спирачни модули според нуждите;
Дали изходящият вал на въртящия се двигател е шпонков или оптичен вал и дали има спирачка;
Линейният двигател трябва да определи броя на статорните модули според дължината на хода;
Протокол за серво обратна връзка и резолюция, инкрементална или абсолютна, еднооборотна или многооборотна;
…
На този етап ние определихме ключовите параметри на различните алтернативни марки в системата за управление на движението от контролера до серво задвижванията на всяка ос на движение, модела на двигателя и свързания механичен трансмисионен механизъм.
И накрая, ние също трябва да изберем някои необходими функционални компоненти за системата за управление на движението, като например:
Спомагателни (шпинделни) енкодери, които помагат на определени оси или цялата система да се синхронизира с други компоненти за движение без серво;
Високоскоростен входно-изходен модул за реализиране на високоскоростен камерен вход или изход;
Различни електрически свързващи кабели, включително: захранващи кабели за серво мотори, кабели за обратна връзка и спирачки, комуникационни кабели за автобус между водача и контролера…;
…
По този начин изборът на цялата система за серво управление на движението на оборудването е основно завършен.
Време на публикуване: 28 септември 2021 г