Servo adalah perangkat transmisi daya yang memberikan kontrol untuk operasi gerakan yang dibutuhkan oleh peralatan elektromekanis.Oleh karena itu, desain dan pemilihan sistem servo sebenarnya adalah proses pemilihan komponen daya dan kontrol yang sesuai untuk sistem kontrol gerak elektromekanis peralatan.Ini melibatkan Produk yang diterima terutama meliputi:
Pengontrol otomatis yang digunakan untuk mengontrol postur gerakan setiap sumbu dalam sistem;
Penggerak servo yang mengubah daya AC atau DC dengan voltase dan frekuensi tetap menjadi catu daya terkontrol yang diperlukan oleh motor servo;
Motor servo yang mengubah keluaran daya bolak-balik dari pengemudi menjadi energi mekanik;
Mekanisme transmisi mekanik yang mentransmisikan energi kinetik mekanik ke beban akhir;
…
Mengingat banyaknya rangkaian produk industri servo seni bela diri di pasaran, sebelum memasuki pemilihan produk tertentu, kita masih perlu terlebih dahulu sesuai dengan kebutuhan dasar aplikasi kontrol gerak peralatan yang telah kita pelajari, termasuk pengontrol, penggerak, motor Pendahuluan penyaringan dilakukan dengan produk servo seperti reduksi… dll.
Di satu sisi, penyaringan ini didasarkan pada atribut industri, kebiasaan aplikasi, dan karakteristik fungsional peralatan untuk menemukan beberapa rangkaian produk dan kombinasi program yang berpotensi tersedia dari banyak merek.Misalnya, servo dalam aplikasi pitch variabel tenaga angin terutama adalah kontrol posisi sudut blade, tetapi produk yang digunakan harus dapat beradaptasi dengan lingkungan kerja yang keras dan keras;aplikasi servo di peralatan pencetakan menggunakan kontrol sinkronisasi fase antara beberapa sumbu. Pada saat yang sama, lebih cenderung menggunakan sistem kontrol gerak dengan fungsi registrasi presisi tinggi;peralatan ban lebih memperhatikan aplikasi komprehensif dari berbagai kontrol gerak hibrida dan sistem otomasi umum;peralatan mesin plastik membutuhkan sistem yang akan digunakan dalam proses pengolahan produk.Kontrol torsi dan posisi menyediakan opsi fungsi khusus dan algoritme parameter….
Di sisi lain, dari perspektif pemosisian peralatan, sesuai dengan tingkat kinerja dan persyaratan ekonomi peralatan, pilih rangkaian produk dari peralatan yang sesuai dari masing-masing merek.Misalnya: jika Anda tidak memiliki persyaratan kinerja peralatan yang terlalu tinggi, dan Anda ingin menghemat anggaran, Anda dapat memilih produk yang ekonomis;sebaliknya, jika Anda memiliki persyaratan kinerja tinggi untuk pengoperasian peralatan dalam hal akurasi, kecepatan, respons dinamis, dll., maka secara alami perlu meningkatkan input anggaran untuk itu.
Selain itu, faktor lingkungan aplikasi juga perlu diperhitungkan termasuk suhu dan kelembapan, debu, tingkat perlindungan, kondisi pembuangan panas, standar kelistrikan, tingkat keamanan, dan kesesuaian dengan jalur/sistem produksi yang ada…dll.
Dapat dilihat bahwa pemilihan utama produk kontrol gerak sebagian besar didasarkan pada kinerja masing-masing seri merek di industri.Pada saat yang sama, peningkatan persyaratan aplikasi yang berulang, masuknya merek baru dan produk baru juga akan berdampak tertentu..Oleh karena itu, untuk melakukan pekerjaan dengan baik dalam desain dan pemilihan sistem kontrol gerak, cadangan informasi teknis industri harian masih sangat diperlukan.
Setelah penyaringan awal dari seri merek yang tersedia, kami selanjutnya dapat melakukan desain dan pemilihan sistem kontrol gerak untuk mereka.
Pada saat ini, perlu untuk menentukan platform kontrol dan keseluruhan arsitektur sistem sesuai dengan jumlah sumbu gerak pada peralatan dan kompleksitas tindakan fungsional.Secara umum, jumlah sumbu menentukan ukuran sistem.Semakin banyak jumlah sumbu, semakin tinggi persyaratan untuk kapasitas pengontrol.Pada saat yang sama, juga perlu menggunakan teknologi bus dalam sistem untuk menyederhanakan dan mengurangi pengontrol dan penggerak.Jumlah koneksi antar baris.Kompleksitas fungsi gerak akan mempengaruhi pilihan tingkat kinerja pengontrol dan tipe bus.Kontrol kecepatan dan posisi real-time sederhana hanya perlu menggunakan pengontrol otomasi biasa dan bus lapangan;sinkronisasi waktu-nyata berkinerja tinggi antara beberapa sumbu (seperti roda gigi elektronik dan kamera elektronik) memerlukan pengontrol dan bus lapangan. Ini memiliki fungsi sinkronisasi jam presisi tinggi, yaitu, perlu menggunakan pengontrol dan bus industri yang dapat bekerja nyata -kontrol gerak waktu;dan jika perangkat perlu menyelesaikan interpolasi bidang atau ruang antara beberapa sumbu atau bahkan mengintegrasikan kontrol robot, maka tingkat kinerja pengontrol Persyaratannya bahkan lebih tinggi.
Berdasarkan prinsip di atas, pada dasarnya kami dapat memilih pengontrol yang tersedia dari produk yang dipilih sebelumnya dan menerapkannya ke model yang lebih spesifik;kemudian berdasarkan kompatibilitas fieldbus, kita dapat memilih pengontrol yang dapat digunakan dengannya.Driver yang cocok dan opsi motor servo yang sesuai, tetapi ini hanya pada tahap seri produk.Selanjutnya, kita perlu menentukan lebih lanjut model khusus penggerak dan motor sesuai dengan kebutuhan daya sistem.
Sesuai dengan kurva inersia beban dan gerak masing-masing sumbu dalam persyaratan aplikasi, melalui rumus fisika sederhana F = m · a atau T = J · α, tidak sulit untuk menghitung kebutuhan torsi mereka pada setiap titik waktu dalam siklus gerak.Kami dapat mengonversi persyaratan torsi dan kecepatan dari setiap sumbu gerak pada ujung beban ke sisi motor sesuai dengan rasio transmisi yang telah ditetapkan, dan atas dasar ini, menambahkan margin yang sesuai, menghitung model penggerak dan motor satu per satu, dan dengan cepat menyusun draf sistem Sebelum memasuki sejumlah besar pekerjaan seleksi yang teliti dan membosankan, lakukan evaluasi hemat biaya dari rangkaian produk alternatif terlebih dahulu, sehingga mengurangi jumlah alternatif.
Namun, kami tidak dapat mengambil konfigurasi ini yang diperkirakan dari torsi beban, permintaan kecepatan, dan rasio transmisi prasetel sebagai solusi akhir untuk sistem tenaga.Karena persyaratan torsi dan kecepatan motor akan dipengaruhi oleh mode transmisi mekanis dari sistem tenaga dan hubungan rasio kecepatannya;pada saat yang sama, inersia motor itu sendiri juga merupakan bagian dari beban untuk sistem transmisi, dan motor digerakkan selama pengoperasian peralatan.Ini adalah keseluruhan sistem transmisi termasuk beban, mekanisme transmisi, dan inersianya sendiri.
Dalam pengertian ini, pemilihan sistem tenaga servo tidak hanya didasarkan pada perhitungan torsi dan kecepatan masing-masing sumbu gerak…dll.Setiap sumbu gerak disesuaikan dengan unit daya yang sesuai.Pada prinsipnya, ini sebenarnya didasarkan pada massa / inersia beban, kurva operasi, dan kemungkinan model transmisi mekanis, mengganti nilai inersia dan parameter penggerak (karakteristik frekuensi momen) dari berbagai motor alternatif ke dalamnya, dan membandingkan torsinya (atau gaya) dengan Hunian kecepatan dalam kurva karakteristik, proses menemukan kombinasi optimal.Secara umum, Anda harus melalui langkah-langkah berikut:
Berdasarkan berbagai opsi transmisi, petakan kurva kecepatan dan inersia beban dan setiap komponen transmisi mekanis ke sisi motor;
Inersia masing-masing calon motor ditumpangkan dengan inersia beban dan mekanisme transmisi dipetakan ke sisi motor, dan kurva permintaan torsi diperoleh dengan menggabungkan kurva kecepatan pada sisi motor;
Bandingkan pencocokan proporsi dan inersia kecepatan motor dan kurva torsi dalam berbagai kondisi, dan temukan kombinasi penggerak, motor, mode transmisi, dan rasio kecepatan yang optimal.
Karena pekerjaan pada tahapan di atas perlu dilakukan untuk setiap sumbu dalam sistem, beban kerja pemilihan daya produk servo sebenarnya sangat besar, dan sebagian besar waktu dalam desain sistem kontrol gerak biasanya dihabiskan di sini.Tempat.Seperti disebutkan sebelumnya, perlu untuk memperkirakan model melalui permintaan torsi untuk mengurangi jumlah alternatif, dan inilah artinya.
Setelah menyelesaikan bagian pekerjaan ini, kita juga harus menentukan beberapa opsi tambahan penting dari penggerak dan motor yang diperlukan untuk menyelesaikan modelnya.Opsi tambahan ini meliputi:
Jika penggerak bus DC umum dipilih, jenis unit penyearah, filter, reaktor, dan komponen sambungan bus DC (seperti bidang belakang bus) harus ditentukan sesuai dengan distribusi kabinet;
Melengkapi sumbu tertentu atau seluruh sistem penggerak dengan resistor pengereman atau unit pengereman regeneratif sesuai kebutuhan;
Apakah poros keluaran dari motor berputar adalah alur pasak atau poros optik, dan apakah memiliki rem;
Motor linier perlu menentukan jumlah modul stator sesuai dengan panjang langkah;
Protokol dan resolusi umpan balik servo, inkremental atau absolut, putaran tunggal atau multi putaran;
…
Pada titik ini, kami telah menentukan parameter kunci dari berbagai seri merek alternatif dalam sistem kontrol gerak dari pengontrol ke penggerak servo dari setiap sumbu gerak, model motor, dan mekanisme transmisi mekanis terkait.
Terakhir, kita juga perlu memilih beberapa komponen fungsional yang diperlukan untuk sistem kendali gerak, seperti:
Encoder tambahan (spindel) yang membantu sumbu tertentu atau seluruh sistem untuk disinkronkan dengan komponen gerak non-servo lainnya;
Modul I/O berkecepatan tinggi untuk mewujudkan input atau output cam berkecepatan tinggi;
Berbagai kabel sambungan listrik, termasuk: kabel daya motor servo, kabel umpan balik dan rem, kabel komunikasi bus antara pengemudi dan pengontrol…;
…
Dengan cara ini, pemilihan sistem kontrol gerak servo seluruh peralatan pada dasarnya selesai.
Waktu posting: Sep-28-2021