Използване на серво задвижвания за автоматизация на оборудването

серво задвижвания технически
Напредъкът и конкурентоспособността водят до постоянно увеличаване на производителността
и да увеличи степента на автоматизация на технологичното оборудване. при
Това увеличава изискванията за регулирани
електрически задвижвания, според такива характеристики като контролния спектър
скорост, точност на позициониране и презареждане
способност.

За да се гарантира
високотехнологични устройства са разработени
модерни електрически задвижвания - серво задвижвания. Това са такива системи
задвижване, което в широк диапазон на контрол на скоростта
гарантират високо прецизни движения и реализират
тяхната добра повторяемост. Серво задвижванията са повече
напреднал технологичен етап на електрическото задвижване.

От DC до AC

За дълго време в контролирани задвижвания се използват главно
двигатели с постоянен ток. Това се дължи на простотата
прилагане на закона за напрежението на арматурата. Като а
управляващите устройства използват магнитни усилватели, тиристори
и транзисторни регулатори, и като система
използвана за скоростни аналогови тахогенератори.

Тиристорното електрическо задвижване е контролиран тиристор
преобразувател, който захранва мотор с постоянен ток. мощност
Електрическата задвижваща верига се състои от: съвместим телевизор с трансформатор;
управлявани токоизправител, сглобени от 12 тиристори (V01 ...
V12), включени в шестфазов полуводен паралелен паралел
ограничаващи токовите превключватели
L1 и L2 и мотора с постоянен ток M
със самостоятелно възбуждане. Трифазен трансформатор TV има
Две електрически намотки и намотка, защитени от тях
схеми за управление на захранването. Първичната намотка е свързана
в триъгълник, вторичен - в шестфазна звезда
с нулев изход.

Недостатъците на това устройство са сложността на системата
регулиране, наличието на четкови колектори, намаляване на надеждността
двигатели, както и най-високата цена.

Напредък в областта на електрониката и появата на нови
Електротехническите материали са променили положението в областта на
серво технология. Последното достойнство позволява да се компенсира
Сложността на управлението на AC устройство с помощта на
модерни микроконтролери и високоскоростни високоволтови устройства
силови транзистори. Константни магнити, изработени от сплави
неодимово желязо и самариев кобалт, благодарение на високата си
енергийната интензивност, значително подобри свойствата на синхронните
двигатели с магнити на ротора, докато намаляват
тегло и размер характеристики. В резултат на това, динамиката
свойствата на задвижването, когато неговите размери са намалени. Тенденцията на прехода
до асинхронни и синхронни AC двигатели
по-специално се вижда в сервосистемите, които обикновено се произвеждат
въз основа на електрически задвижвания на постоянен ток.

Асинхронно серво задвижване

серво задвижвания Асинхронният двигател е най-масивният
В индустрията, поради обичайните и
ниска цена. Но този тип двигател е сложен обект
контрол по отношение на контрол на въртящия момент и честотата
въртене. Използването на високопроизводителни микроконтролери,
прилагане на метод за векторно управление и цифрови сензори
скорост с висока резолюция, позволяват да се получи
скоростен контрол и свойства на точност
асинхронното електрическо задвижване не е по-лошо от синхронното
серво управление.

Асинхронни електрически задвижвания на променлив ток с честота
Чрез регулиране на скоростта на въртене на асинхронния вал
електрически мотор с късо съединение чрез транзистори или
тиристорни честотни преобразуватели, които преобразуват един или един
трифазно напрежение с честота 50 Hz в трифазен режим
напрежение с променлива честота в диапазона от 0,2
до 400 Hz.

За днес честотните преобразуватели са малки
(значително по-малък от еквивалентния капацитет
асинхронен електродвигател) на модерен полупроводник
контролирани от интегриран процесор. Регулируема асинхронна
Електрическото задвижване позволява да се решат различни проблеми на автоматизацията
производството и енергоспестяването, по-специално,
безстепенно регулиране на скоростта или контрол на скоростта на подаване
технологични машини.

От гледна точка на цената, асинхронното серво устройство има неоспоримо предимство при огромни възможности.

Синхронно серво задвижване

Синхронните сервомотори са трифазни синхронни
електродвигатели с възбуждане от постоянни магнити
и датчик за позициониране на фотоелектрически ротор. В тях
използвайте ротори от типа "катерица с катерици" или с константа
магнити. Основното им предимство е малък инерционен момент
ротор спрямо развития въртящ момент. Тези двигатели
работят заедно със серво усилвател, който включва
токоизправител на силови диоди, кондензаторна банка и инвертор
на базата на ключа на мощния транзистор. За изглаждане на пулсациите
ректифицираният серво усилвател на напрежението се осигурява от блок от кондензатори,
но да конвертирате натрупаната енергия в кондензаторите
в моментите на спиране - изпускателен транзистор
и баластна устойчивост, която осигурява ефективна
динамично спиране.

Синхронизирани серво задвижвания, управлявани с честота
най-високата скорост, перфектно съчетана с импулсни системи
управление на програмата и могат да бъдат използвани в различни
Секторите в отрасъла, където се изискват следните свойства на устройството:

поставяне на работни елементи с висока точност;
поддържане на въртящ момент с висока точност;
поддържайте скоростта на движение или подаване с висока точност.

Основните производители на синхронни серводвигатели
и регулирани движения на тяхна база са компаниите
Mitsubishi Electric (Япония) и Sew-Evrodrive (Германия).

Mitsubishi Electric произвежда палитра с нискоенергийни серво серии - Melservo-C,
съдържащи 5 размера с номинална мощност
от 30 до 750 W, номинална скорост
3000 об / мин. и номинален въртящ момент от 0,095
до 2,4 Nm.

Фирмата също така произвежда палитра с регулируема честота
Серво задвижвания със средна мощност с номинална мощност от 0,5
до 7,0 kW, номинална скорост на въртене 2000 об / мин.
и номинален въртящ момент от 2.4 до 33.4 Nm.

Серво задвижвания от серията MR-C от Mitsubishi
заместващи стъпкови двигатели, тъй като техните системи за управление
100% съвместим (импулсен вход), но те са лишени
недостатъци, присъщи на стъпковите двигатели.

Серво задвижванията на MR-J2 (S) са различни от останалите
интегриран микроконтролер с разширена памет, който
съдържа до 12 контролни програми. Това серво
работи без загуба на точност в целия диапазон на работните скорости.
Едно от значимите предимства на устройството е неговото
способността да се правят "натрупани грешки". Серво усилвателят е прост
настройва серво мотора "на нула" след определен номер
работните цикли или чрез сигнал от сензора.

Sew-Evrodrive доставя отделно
компоненти и пълни серво задвижвания с пълен комплект
допълнително оборудване. Основната област на изпълнение на тези
устройствата са захранващи устройства и високоскоростно позициониране
системи от металорежещи машини с програмен контрол.

Ето основните характеристики на синхронните сервомотори
Фирма SEW-Evrodrive:

Стартовият въртящ момент - от 1 до 68 Nm,
и ако има вентилатор с принудително охлаждане -
до 95 Nm;
капацитет на претоварване - съотношението на най-високия момент към началната точка - до 3.6 пъти;
най-висока степен на защита (IP65);
Термисторите, интегрирани в намотката на статора, се държат под контрол
отопление на двигателя и изключване на неизправността му за всеки
като претоварване;
Импулсен фотоелектричен сензор 1024 имп / об. осигурява спектър на контрол на скоростта до 1: 5000.

Нека да направим изводи:

В областта на регулираните серво задвижвания се наблюдава тенденция
заместване на задвижвания с постоянен ток с аналогови системи
регулиране на електрическите задвижвания с променлив ток
регулаторни системи;
регулирани асинхронни електрически задвижвания, базирани на модерни
компактните честотни преобразуватели позволяват висока
степен на надеждност и ефективност за решаване на различни проблеми
автоматизация на производството и спестяване на енергия. Тези устройства
целенасочено използвани за безстепенно регулиране на скоростта
захранване в дървообработващи машини и машини;
Асинхронните серво задвижвания имат неоспорими предимства
синхронно с огромна мощност и въртящ момент повече
29 - 30 N / m (например, задвижването на въртене на шпиндели в
машинни инструменти);
Ако се изисква, най-високата скорост (продължителност
автоматичният цикъл не надвишава няколко секунди)
и мащабът на развитите моменти до 15-20 N / m трябва да бъде
Използвайте регулируеми серво задвижвания, базирани на синхронни двигатели
с различни видове сензори, които ви позволяват да регулирате
скорост на въртене до 6000 оборота в минута. без да се намалява моментът;
-честотно управлявани серво задвижвания, базирани на
синхронните AC двигатели ви позволяват да създавате
Високоскоростни системи за позициониране без вкарване с ЦПУ.