Skilvirk servókerfi í vélmennum

Í vélfæraiðnaðinum eru servódrif algengt umræðuefni.Með hraða breytingunni á Industry 4.0 hefur servódrif vélmennisins einnig verið uppfært.Núverandi vélmennakerfi krefst þess ekki aðeins að drifkerfið stjórni fleiri ásum heldur einnig til að ná snjallari aðgerðum.

Á hverjum hnút í rekstri fjölása iðnaðarvélmenni, það verður að nota krafta af mismunandi stærðargráðu í þrívídd til að klára verkefni eins og meðhöndlun setts. Mótorarnirí vélmenni erufær um að veita breytilegan hraða og tog á nákvæmum stöðum og stjórnandinn notar þá til að samræma hreyfingar eftir mismunandi ásum, sem gerir nákvæma staðsetningu kleift.Eftir að vélmennið lýkur meðhöndlunarverkefninu dregur mótorinn úr toginu á meðan vélfæraarminum er skilað aftur í upphafsstöðu.

Samanstendur af afkastamikilli stjórnmerkjavinnslu, nákvæmri innleiðandi endurgjöf, aflgjafa og snjöllummótor drif, þetta afkastamikla servókerfiveitir háþróaða næstum tafarlausa svörun nákvæma hraða- og togstýringu.

Háhraða servó lykkjastýring í rauntíma - stjórnmerkjavinnsla og inductive feedback

Grunnurinn að því að ná háhraða stafrænni rauntímastýringu á servólykkju er óaðskiljanlegur frá uppfærslu á framleiðsluferli öreindatækni.Með því að taka algengasta þriggja fasa rafknúna vélmennamótorinn sem dæmi, myndar PWM þriggja fasa inverter hátíðni púlsspennubylgjuform og gefur þessar bylgjuform út í þriggja fasa vinda mótorsins í sjálfstæðum áföngum.Af þremur aflmerkjum hafa breytingar á mótorálagi áhrif á núverandi endurgjöf sem er skynjað, stafrænt og sent til stafræna örgjörvans.Stafræni örgjörvinn framkvæmir síðan háhraða merkjavinnslu reiknirit til að ákvarða úttakið.

Hér er ekki aðeins krafist mikils afkösts stafræna örgjörvans, heldur eru einnig strangar kröfur um hönnun fyrir aflgjafann.Við skulum líta á örgjörvahlutann fyrst. Kjarna tölvuhraði verður að halda í við hraða sjálfvirkrar uppfærslu, sem er ekki lengur vandamál.Nokkrar rekstrarstýringarflögursamþætta A/D breytir, staðsetningar-/hraðaskynjunarmargfaldarateljara, PWM rafala o.s.frv., sem eru nauðsynlegir fyrir mótorstýringu, við örgjörvakjarna, sem styttir sýnatökutíma servóstýringarlykkjunnar til muna og er gert með einum flís. Það samþykkir sjálfvirka hröðunar- og hraðaminnkunarstýringu, gírsamstillingarstýringu og stafræna jöfnunarstýringu á þremur lykkjum af stöðu, hraða og straumi.

Stýringarreiknirit eins og hraðaframsending, hröðunarframsending, lágrásasíun og síunarsíun eru einnig útfærð á einni flís.Val á örgjörva verður ekki endurtekið hér. Í fyrri greinum hafa ýmis vélmennaforrit verið greind, hvort sem um er að ræða ódýrt forrit eða forrit með miklar kröfur um forritun og reiknirit. Það eru nú þegar margir valkostir á markaðnum. Kostirnir mismunandi.

Ekki aðeins núverandi endurgjöf, heldur önnur skynjunargögn eru einnig send til stjórnandans til að fylgjast með breytingum á spennu og hitastigi kerfisins. Viðbrögð við háupplausn straum- og spennuskynjunar hafa alltaf verið áskorun ímótorstýringu. Greinir endurgjöf frá öllum shunts / Hall skynjara/segulskynjarar á sama tíma eru tvímælalaust bestir, en þetta er mjög krefjandi fyrir hönnunina og tölvukrafturinn þarf að halda í við.

Á sama tíma, til að forðast merkjatap og truflun, er merkið stafrænt nálægt brún skynjarans. Þegar sýnatökuhraði eykst eru margar gagnavillur af völdum merkjareks. Hönnunin þarf að bæta upp fyrir þessar breytingar með innleiðslu og aðlögun reiknirit.Þetta gerir servókerfinu kleift að vera stöðugt við ýmsar aðstæður.

Áreiðanlegt og nákvæmt servódrif — aflgjafi og greindur mótordrif

Aflgjafar með ofur-háhraða rofaaðgerðum með stöðugri háupplausnarstýringu á áreiðanlegan og nákvæman servóstýringu. Sem stendur hafa margir framleiðendur samþættar afleiningar með hátíðniefnum, sem er miklu auðveldara að hanna.

Skiptaaflgjafar starfa í lokuðu aflgjafasvæði sem byggir á stjórnanda, og tveir algengir aflrofar eru afl MOSFET og IGBT.Hliðarstýringar eru algengar í kerfum sem nota aflgjafa fyrir rofa sem stjórna spennu og straumi á hliðum þessara rofa með því að stjórna ON/OFF stöðunni.

Við hönnun rofaaflsgjafa og þriggja fasa invertara koma fram í endalausum straumi ýmsir afkastamiklir snjallhliðadrifnar, ökumenn með innbyggðum FET og drifum með samþættum stjórnunaraðgerðum.Samþætt hönnun innbyggðrar FET og núverandi sýnatökuaðgerðar getur dregið verulega úr notkun ytri íhluta. Rökfræðileg uppsetning PWM og virkja, efri og neðri smára, og Hall merkjainntak eykur mjög sveigjanleika hönnunar, sem einfaldar ekki aðeins þróunarferlið, heldur bætir einnig orkunýtni.

Servo driver ICs hámarka einnig stig samþættingar, og fullkomlega samþættir servo driver ICs geta mjög stytt þróunartímann fyrir framúrskarandi kraftmikla afköst servó kerfa.Með því að samþætta forökumann, skynjun, verndarrásir og aflbrú í einn pakka lágmarkar heildarorkunotkun og kerfiskostnað.Hér er skráð fullkomlega samþætt servo driver IC blokk skýringarmynd Trinamic (ADI), allar stjórnunaraðgerðir eru útfærðar í vélbúnaði, samþættum ADC, stöðuskynjara tengi, stöðu interpolator, fullkomlega virkan og hentugur fyrir ýmis servó forrit.

 

Fullkomlega samþætt servo driver IC, Trinamic (ADI)

samantekt

Í afkastamiklu servókerfi er afkastamikil stjórnmerkjavinnsla, nákvæm innleiðsluendurgjöf, aflgjafi og greindur mótordrif ómissandi. Samvinna afkastamikilla tækja getur veitt vélmenninu nákvæma hraða- og togstýringu sem bregst samstundis við á hreyfingu í rauntíma.Auk meiri frammistöðu veitir mikil samþætting hverrar einingu einnig lægri kostnað og meiri vinnu skilvirkni.