O servo é um dispositivo de transmissão de energia que fornece controle para a operação de movimento exigida por equipamentos eletromecânicos.Portanto, o projeto e a seleção do sistema servo são, na verdade, o processo de seleção dos componentes de potência e controle apropriados para o sistema de controle de movimento eletromecânico do equipamento.Envolve Os produtos recebidos incluem principalmente:
O controlador automático usado para controlar a postura de movimento de cada eixo no sistema;
Servo drive que converte energia CA ou CC com tensão e frequência fixas na fonte de alimentação controlada exigida pelo servo motor;
Servo motor que converte a saída de energia alternada do driver em energia mecânica;
O mecanismo de transmissão mecânica que transmite a energia cinética mecânica à carga final;
…
Considerando que existem muitas séries de artes marciais de produtos servo industriais no mercado, antes de entrar na seleção de produto específico, ainda precisamos primeiro de acordo com as necessidades básicas do aplicativo de controle de movimento do equipamento que aprendemos, incluindo controladores, acionamentos, motores Preliminar a triagem é realizada com produtos servo, como redutores, etc.
Por um lado, esta triagem é baseada nos atributos da indústria, hábitos de aplicação e características funcionais do equipamento para encontrar algumas séries de produtos potencialmente disponíveis e combinações de programas de muitas marcas.Por exemplo, o servo na aplicação de passo variável de energia eólica é principalmente o controle de posição do ângulo da pá, mas os produtos usados precisam ser capazes de se adaptar ao ambiente de trabalho duro e duro;a aplicação servo no equipamento de impressão usa o controle de sincronização de fase entre vários eixos Ao mesmo tempo, é mais inclinado a usar um sistema de controle de movimento com função de registro de alta precisão;equipamento de pneus presta mais atenção à aplicação abrangente de uma variedade de controle de movimento híbrido e sistemas de automação geral;O equipamento da máquina de plástico requer que o sistema seja usado no processo de processamento do produto.O controle de torque e posição fornece opções de funções especiais e algoritmos de parâmetros….
Por outro lado, do ponto de vista do posicionamento do equipamento, de acordo com o nível de desempenho e os requisitos econômicos do equipamento, selecione a série de produtos da engrenagem correspondente de cada marca.Por exemplo: se você não tem requisitos muito altos de desempenho do equipamento e deseja economizar seu orçamento, pode escolher produtos econômicos;inversamente, se você tiver requisitos de alto desempenho para a operação do equipamento em termos de precisão, velocidade, resposta dinâmica etc., então naturalmente É necessário aumentar a entrada de orçamento para isso.
Além disso, também é necessário levar em consideração os fatores do ambiente de aplicação, incluindo temperatura e umidade, poeira, nível de proteção, condições de dissipação de calor, padrões de eletricidade, níveis de segurança e compatibilidade com linhas/sistemas de produção existentes, etc.
Pode-se ver que a seleção principal de produtos de controle de movimento é amplamente baseada no desempenho de cada série de marca na indústria.Ao mesmo tempo, a atualização iterativa dos requisitos de aplicação, a entrada de novas marcas e novos produtos também terão um certo impacto..Portanto, para fazer um bom trabalho no projeto e seleção de sistemas de controle de movimento, as reservas de informações técnicas diárias da indústria ainda são muito necessárias.
Após a triagem preliminar das séries de marcas disponíveis, podemos realizar o projeto e a seleção do sistema de controle de movimento para elas.
Neste momento, é necessário determinar a plataforma de controle e a arquitetura geral do sistema de acordo com o número de eixos de movimento no equipamento e a complexidade das ações funcionais.De um modo geral, o número de eixos determina o tamanho do sistema.Quanto maior o número de eixos, maior o requisito de capacidade do controlador.Ao mesmo tempo, também é necessário usar a tecnologia de barramento no sistema para simplificar e reduzir o controlador e os acionamentos.O número de conexões entre as linhas.A complexidade da função de movimento afetará a escolha do nível de desempenho do controlador e do tipo de barramento.O controle simples de velocidade e posição em tempo real só precisa usar o controlador de automação comum e o barramento de campo;sincronização em tempo real de alto desempenho entre vários eixos (como engrenagens eletrônicas e cames eletrônicos) requer controlador e barramento de campo Possui função de sincronização de relógio de alta precisão, ou seja, precisa usar o controlador e o barramento industrial que podem executar -controle de movimento do tempo;e se o dispositivo precisar completar a interpolação de plano ou espaço entre vários eixos ou mesmo integrar o controle do robô, então o nível de desempenho do controlador Os requisitos são ainda maiores.
Com base nos princípios acima, basicamente conseguimos selecionar os controladores disponíveis nos produtos previamente selecionados e implementá-los em modelos mais específicos;então com base na compatibilidade do fieldbus, podemos selecionar os controladores que podem ser usados com eles.O driver correspondente e as opções de servo motor correspondentes, mas isso é apenas no estágio da série de produtos.Em seguida, precisamos determinar ainda mais o modelo específico do inversor e do motor de acordo com a demanda de energia do sistema.
De acordo com a inércia da carga e a curva de movimento de cada eixo nos requisitos da aplicação, através de uma fórmula física simples F = m · a ou T = J · α, não é difícil calcular sua demanda de torque em cada ponto do ciclo de movimento.Podemos converter os requisitos de torque e velocidade de cada eixo de movimento na extremidade da carga para o lado do motor de acordo com a taxa de transmissão predefinida e, com base nisso, adicionar margens apropriadas, calcular os modelos de acionamento e motor um por um e elaborar rapidamente o rascunho do sistema para Antes de entrar em um grande número de trabalhos de seleção meticulosos e tediosos, faça uma avaliação econômica da série de produtos alternativos com antecedência, reduzindo assim o número de alternativas.
No entanto, não podemos considerar essa configuração estimada a partir do torque de carga, demanda de velocidade e relação de transmissão predefinida como a solução final para o sistema de potência.Porque os requisitos de torque e velocidade do motor serão afetados pelo modo de transmissão mecânica do sistema de energia e sua relação de velocidade;ao mesmo tempo, a inércia do próprio motor também faz parte da carga do sistema de transmissão, e o motor é acionado durante a operação do equipamento.É todo o sistema de transmissão incluindo carga, mecanismo de transmissão e sua própria inércia.
Nesse sentido, a seleção do sistema servo de potência não se baseia apenas no cálculo do torque e velocidade de cada eixo de movimento…etc.Cada eixo de movimento é combinado com uma unidade de potência adequada.Em princípio, é realmente baseado na massa/inércia da carga, na curva de operação e nos possíveis modelos de transmissão mecânica, substituindo os valores de inércia e parâmetros de acionamento (características de momento-frequência) de vários motores alternativos e comparando seu torque (ou força) com a ocupação da velocidade na curva característica, o processo de encontrar a combinação ideal.De um modo geral, você precisa passar pelas seguintes etapas:
Com base em várias opções de transmissão, mapeie a curva de velocidade e inércia da carga e cada componente da transmissão mecânica para o lado do motor;
A inércia de cada motor candidato é sobreposta com a inércia da carga e do mecanismo de transmissão mapeado no lado do motor, e a curva de demanda de torque é obtida combinando a curva de velocidade no lado do motor;
Compare a proporção e correspondência de inércia da velocidade do motor e curva de torque sob várias condições e encontre a combinação ideal de acionamento, motor, modo de transmissão e taxa de velocidade.
Como o trabalho nos estágios acima precisa ser realizado para cada eixo do sistema, a carga de trabalho da seleção de potência dos produtos servo é realmente muito grande e a maior parte do tempo no projeto do sistema de controle de movimento geralmente é consumida aqui.Lugar.Como mencionado anteriormente, é necessário estimar o modelo através da demanda de torque para reduzir o número de alternativas, e este é o significado.
Depois de concluída esta parte do trabalho, devemos também determinar algumas opções auxiliares importantes do drive e do motor conforme necessário para finalizar seus modelos.Essas opções auxiliares incluem:
Se um drive de barramento CC comum for selecionado, os tipos de unidades retificadoras, filtros, reatores e componentes de conexão do barramento CC (como backplane de barramento) devem ser determinados de acordo com a distribuição do gabinete;
Equipar determinado(s) eixo(s) ou todo o sistema de acionamento com resistores de frenagem ou unidades de frenagem regenerativa, conforme necessário;
Se o eixo de saída do motor rotativo é uma chaveta ou um eixo óptico e se possui freio;
O motor linear precisa determinar o número de módulos do estator de acordo com o comprimento do curso;
Protocolo e resolução de servo feedback, incremental ou absoluto, volta única ou volta múltipla;
…
Neste ponto, determinamos os principais parâmetros das várias séries de marcas alternativas no sistema de controle de movimento, do controlador aos servoacionamentos de cada eixo de movimento, o modelo do motor e o mecanismo de transmissão mecânica relacionado.
Por fim, também precisamos selecionar alguns componentes funcionais necessários para o sistema de controle de movimento, como:
Codificadores auxiliares (fuso) que ajudam certos eixos ou todo o sistema a sincronizar com outros componentes de movimento não servo;
Módulo de E/S de alta velocidade para realizar entrada ou saída de came de alta velocidade;
Vários cabos de conexão elétrica, incluindo: cabos de alimentação do servo motor, cabos de realimentação e freio, cabos de comunicação de barramento entre o driver e o controlador…;
…
Desta forma, a seleção de todo o sistema de controle de movimento servo do equipamento é basicamente concluída.
Horário da postagem: 28 de setembro de 2021