Servo es un dispositivo de transmisión de potencia que proporciona control para la operación de movimiento requerida por un equipo electromecánico.Por lo tanto, el diseño y la selección del servosistema es en realidad el proceso de seleccionar los componentes de control y potencia apropiados para el sistema de control de movimiento electromecánico del equipo.Se trata de Los productos recibidos incluyen principalmente:
El controlador automático utilizado para controlar la postura de movimiento de cada eje en el sistema;
Servoaccionamiento que convierte la alimentación de CA o CC con voltaje y frecuencia fijos en la fuente de alimentación controlada requerida por el servomotor;
Servomotor que convierte la salida de potencia alterna del controlador en energía mecánica;
El mecanismo de transmisión mecánica que transmite la energía cinética mecánica a la carga final;
…
Teniendo en cuenta que hay muchas series de artes marciales de servoproductos industriales en el mercado, antes de ingresar a la selección de productos específicos, aún debemos primero de acuerdo con las necesidades básicas de la aplicación de control de movimiento del equipo que hemos aprendido, incluidos controladores, unidades, motores Preliminar el cribado se realiza con servoproductos como reductores…etc.
Por un lado, esta selección se basa en los atributos de la industria, los hábitos de aplicación y las características funcionales del equipo para encontrar algunas series de productos y combinaciones de programas potencialmente disponibles de muchas marcas.Por ejemplo, el servo en la aplicación de paso variable de energía eólica es principalmente el control de posición del ángulo de la hoja, pero los productos utilizados deben poder adaptarse al entorno de trabajo duro y duro;la aplicación servo en el equipo de impresión utiliza el control de sincronización de fase entre varios ejes. Al mismo tiempo, se inclina más por utilizar un sistema de control de movimiento con función de registro de alta precisión;el equipo de neumáticos presta más atención a la aplicación integral de una variedad de sistemas híbridos de control de movimiento y automatización general;El equipo de la máquina de plástico requiere que el sistema se utilice en el proceso de procesamiento del producto.El control de par y posición proporciona opciones de funciones especiales y algoritmos de parámetros...
Por otro lado, desde la perspectiva del posicionamiento del equipo, de acuerdo al nivel de desempeño y requerimientos económicos del equipo, seleccionar la serie de producto del engranaje correspondiente de cada marca.Por ejemplo: si no tiene requisitos demasiado altos para el rendimiento del equipo y desea ahorrar su presupuesto, puede elegir productos económicos;por el contrario, si tiene requisitos de alto rendimiento para la operación del equipo en términos de precisión, velocidad, respuesta dinámica, etc., entonces, naturalmente, es necesario aumentar la entrada de presupuesto para ello.
Además, también es necesario tener en cuenta los factores ambientales de la aplicación, incluidos la temperatura y la humedad, el polvo, el nivel de protección, las condiciones de disipación de calor, los estándares de electricidad, los niveles de seguridad y la compatibilidad con las líneas/sistemas de producción existentes, etc.
Se puede ver que la selección principal de productos de control de movimiento se basa en gran medida en el rendimiento de cada serie de marca en la industria.Al mismo tiempo, la actualización iterativa de los requisitos de la aplicación, la entrada de nuevas marcas y nuevos productos también tendrán un cierto impacto..Por lo tanto, para hacer un buen trabajo en el diseño y selección de sistemas de control de movimiento, las reservas de información técnica diaria de la industria siguen siendo muy necesarias.
Después de una evaluación preliminar de las series de marca disponibles, podemos continuar con el diseño y la selección del sistema de control de movimiento para ellos.
En este momento, es necesario determinar la plataforma de control y la arquitectura general del sistema de acuerdo con la cantidad de ejes de movimiento en el equipo y la complejidad de las acciones funcionales.En términos generales, el número de ejes determina el tamaño del sistema.Cuanto mayor sea el número de ejes, mayor será el requisito de capacidad del controlador.Al mismo tiempo, también es necesario utilizar la tecnología de bus en el sistema para simplificar y reducir el controlador y los accionamientos.El número de conexiones entre las líneas.La complejidad de la función de movimiento afectará la elección del nivel de rendimiento del controlador y el tipo de bus.El control simple de velocidad y posición en tiempo real solo necesita usar un controlador de automatización ordinario y un bus de campo;La sincronización en tiempo real de alto rendimiento entre múltiples ejes (como engranajes electrónicos y levas electrónicas) requiere tanto un controlador como un bus de campo Tiene una función de sincronización de reloj de alta precisión, es decir, necesita usar el controlador y el bus industrial que puede realizar -control de movimiento de tiempo;y si el dispositivo necesita completar la interpolación de plano o espacio entre varios ejes o incluso integrar el control del robot, entonces el nivel de rendimiento del controlador Los requisitos son aún más altos.
Basándonos en los principios anteriores, básicamente hemos podido seleccionar los controladores disponibles de los productos previamente seleccionados e implementarlos en modelos más específicos;luego, en función de la compatibilidad del bus de campo, podemos seleccionar los controladores que se pueden usar con ellos.El controlador a juego y las opciones de servomotor correspondientes, pero esto es solo en la etapa de la serie de productos.A continuación, debemos determinar aún más el modelo específico del variador y el motor de acuerdo con la demanda de potencia del sistema.
De acuerdo con la inercia de carga y la curva de movimiento de cada eje en los requisitos de la aplicación, a través de la fórmula física simple F = m · a o T = J · α, no es difícil calcular su demanda de par en cada momento del ciclo de movimiento.Podemos convertir los requisitos de par y velocidad de cada eje de movimiento en el extremo de carga al lado del motor de acuerdo con la relación de transmisión preestablecida y, sobre esta base, agregar márgenes apropiados, calcular los modelos de accionamiento y motor uno por uno y elaborar rápidamente el borrador del sistema para Antes de ingresar una gran cantidad de trabajo de selección meticuloso y tedioso, realice una evaluación rentable de la serie de productos alternativos por adelantado, reduciendo así la cantidad de alternativas.
Sin embargo, no podemos tomar esta configuración estimada a partir del par de carga, la demanda de velocidad y la relación de transmisión preestablecida como la solución final para el sistema de potencia.Debido a que los requisitos de par y velocidad del motor se verán afectados por el modo de transmisión mecánica del sistema de potencia y su relación de relación de velocidad;al mismo tiempo, la inercia del propio motor también forma parte de la carga del sistema de transmisión, y el motor es accionado durante el funcionamiento del equipo.Es todo el sistema de transmisión incluyendo la carga, el mecanismo de transmisión y su propia inercia.
En este sentido, la selección del sistema de servomotor no se basa únicamente en el cálculo del par y la velocidad de cada eje de movimiento…etc.Cada eje de movimiento se combina con una unidad de potencia adecuada.En principio, en realidad se basa en la masa/inercia de la carga, la curva de funcionamiento y los posibles modelos de transmisión mecánica, sustituyendo los valores de inercia y los parámetros de conducción (características de momento-frecuencia) de varios motores alternativos en él, y comparando su par (o fuerza) con La ocupación de la velocidad en la curva característica, el proceso de encontrar la combinación óptima.En términos generales, debe seguir los siguientes pasos:
Basado en varias opciones de transmisión, asigne la curva de velocidad y la inercia de la carga y cada componente de transmisión mecánica al lado del motor;
La inercia de cada motor candidato se superpone con la inercia de la carga y el mecanismo de transmisión se asigna al lado del motor, y la curva de demanda de par se obtiene combinando la curva de velocidad en el lado del motor;
Compare la proporción y la coincidencia de inercia de la velocidad del motor y la curva de par en diversas condiciones, y encuentre la combinación óptima de accionamiento, motor, modo de transmisión y relación de velocidad.
Dado que el trabajo en las etapas anteriores debe realizarse para cada eje del sistema, la carga de trabajo de la selección de potencia de los servoproductos es realmente muy grande, y la mayor parte del tiempo en el diseño del sistema de control de movimiento generalmente se consume aquí.Lugar.Como se mencionó anteriormente, es necesario estimar el modelo a través de la demanda de torque para reducir el número de alternativas, y este es el significado.
Después de completar esta parte del trabajo, también debemos determinar algunas opciones auxiliares importantes del variador y el motor según sea necesario para finalizar sus modelos.Estas opciones auxiliares incluyen:
Si se selecciona un variador de bus de CC común, los tipos de unidades rectificadoras, filtros, reactores y componentes de conexión del bus de CC (como la placa posterior del bus) deben determinarse de acuerdo con la distribución del gabinete;
Equipar determinados ejes o todo el sistema de accionamiento con resistencias de frenado o unidades de frenado regenerativo según sea necesario;
Si el eje de salida del motor giratorio es un chavetero o un eje óptico, y si tiene un freno;
El motor lineal necesita determinar el número de módulos de estator de acuerdo con la longitud de carrera;
Protocolo y resolución de retroalimentación de servo, incremental o absoluta, de una o varias vueltas;
…
En este punto, hemos determinado los parámetros clave de las diversas series de marcas alternativas en el sistema de control de movimiento desde el controlador hasta los servoaccionamientos de cada eje de movimiento, el modelo del motor y el mecanismo de transmisión mecánica relacionado.
Finalmente, también necesitamos seleccionar algunos componentes funcionales necesarios para el sistema de control de movimiento, tales como:
Codificadores auxiliares (husillo) que ayudan a ciertos ejes o al sistema completo a sincronizarse con otros componentes de movimiento no servo;
Módulo de E/S de alta velocidad para realizar entradas o salidas de leva de alta velocidad;
Varios cables de conexión eléctrica, entre ellos: cables de alimentación del servomotor, cables de realimentación y freno, cables de comunicación de bus entre el controlador y el controlador…;
…
De esta manera, la selección de todo el sistema de control de movimiento del servo equipo se completa básicamente.
Hora de publicación: 28-sep-2021