Mae dewis system modur servo ar gyfer dyluniad peiriant yn dechrau gyda deall y cydrannau sy'n rhan o'r system modur servo neu servo drive. Mae systemau servo yn systemau dolen gaeedig a ddefnyddir i reoli rhai symudiadau dymunol. Maent yn cynnwys dyfais adborth sy'n darparu gwybodaeth gyson rhwng y modur a'r gyrrwr i reoli'n union leoliad, cyflymder, a trorym y mecanwaith sy'n cael ei yrru.
Gyrrwr servo modur DDR perfformiad uchel QXR
Yn nodweddiadol, mae dyluniadau servo yn systemau deinamig iawn sy'n cynnwys gyrru llwyth i gyflymu ac arafu'n gyflym. Maent yn gweithredu mewn pedwar cwadrant, sy'n golygu y gallant reoli torque a chyflymder, yn gadarnhaol ac yn negyddol.
Mae dewis sy'n cael ei yrru gan servo yn gofyn am ateb systematig. Mewn geiriau eraill, dull cyfannol sy'n ystyried paramedrau mecanyddol, trydanol a rhaglennu cyffredinol. Mae'r system yn cynnwys pennu llwythi mecanyddol, cromliniau symud (gan gynnwys gofynion lleoli), nodweddion modur servo, a'r amgylchedd y mae'r modur a chydrannau eraill wedi'u lleoli ynddo; Yn benodol, pan fydd y modur yn rhedeg ar gyflymder bron yn gyson, mae'n cael effaith ar gynhyrchion gorffenedig, deunyddiau a / neu'r broses ei hun.
Paramedrau cromlin llwyth a mudiant mecanyddol
Gadewch i ni ddechrau trwy ddeall beth mae gofynion llwyth mecanyddol a mudiant yn ei olygu. Mae ffiseg Newtonaidd sylfaenol yn honni bod grym (neu trorym i gyfeiriad cylchdroi) yn gymesur â màs (syrthni cylchdro) amseroedd cyflymiad, ni waeth a yw cyflymiad yn bositif neu'n negyddol. Yng nghyd-destun dylunio cynnig, mae gan adeiladu peiriannau ei ansawdd ei hun ac ansawdd y llwyth y mae'n ei gario.
Felly, mae'n bwysig pennu'r rhannau mecanyddol - yn enwedig ansawdd y mudiant a'r gromlin symud a ddymunir. Mae dulliau ar gyfer trosi mudiant cylchdro yn fudiant llinol yn amrywio'n fawr ac yn cael eu heffeithio gan ffactorau megis cywirdeb, llwyth, deinameg mudiant a'r amgylchedd.
Ar ôl deall y mecanwaith a ddefnyddir, mae deall dynameg y cynnig yn bwysig i benderfynu ar yr ateb servomotor gorau. Mae cromlin y cynnig yn cynnwys nid yn unig y cynnig o un pwynt i'r llall, ond hefyd y swyddogaethau y gellir eu defnyddio yn y cynnig hwnnw, megis y byrdwn sy'n gysylltiedig â pheiriannu'r rhannau. Mae cyflymiad, gwisg ysgol ac arafiad, yn ogystal ag amseroedd preswylio ac oedi, i gyd wedi'u cynnwys yng nghromlin symudiad cyffredinol y system. Gall symudiadau mynegeio fod yn fudiant trionglog syml, trapesoid newidiol neu 1/3-1/3-1/3 (y mudiant mwyaf effeithlon sy'n gysylltiedig â torque RMS).
Offeryn dewis a dethol system Servo
Mae llawer o werthwyr yn cynnig offer dewis a dethol i helpu defnyddwyr i adeiladu proffiliau cynnig yn seiliedig ar ofynion cynnig eu cymwysiadau. Mae'r rhan fwyaf o offer meddalwedd, fel platfform Motioneering Kollmorgen, yn darparu amrywiaeth o ddisgrifiadau cynnig i'ch helpu i gyfrifo cyflymiad, amser symud, pellter, cyflymder ac amser preswylio. Mae Ffigur 1 yn dangos y gromlin 1/3-1/{3-1/3 sylfaenol, gyda chyflymiad o 50 y cant wedi'i gyflwyno i lyfnhau'r cyflymiad. Yn yr enghraifft hon, fe wnaethom ddewis symud 8 modfedd mewn 1 eiliad a defnyddio cyflymiad 50 y cant ac amser aros 2 eiliad. Mae'r system yn cyfrifo mudiant yn nhermau amser cyflymiad 1/3, cyflymder cyson 1/3, a 1/3 arafiad. Y cyflymder uchaf a gyfrifir gan yr offeryn yw 720in/munud. Gallwch weld amlinelliad y gromlin "S" (yn seiliedig ar gyflymiad 50 y cant). Yn ogystal, ar gyfer y cynnig hwn, gellir gweld bod llwyth byrdwn (llinell goch) yn cael ei gymhwyso i ran draws y cynnig -- mae'n debyg bod y gromlin gynnig hon yn cael ei pheiriannu. Gellir gweld amser aros hefyd fel 3 eiliad. Mae'r rhan drigo yn bwysig oherwydd bydd yr holl baramedrau sy'n gysylltiedig â'r gromlin hon yn cael eu defnyddio i gyfrifo'r torque RMS, a fydd yn fetrig a ddefnyddiwn i ddewis y modur cywir. Yn ogystal â chromliniau symud, mae hefyd yn bwysig deall gofynion lleoli gwirioneddol llwythi o ran datrysiad, cywirdeb, ac ailadroddadwyedd. Bydd hyn yn cael ei effeithio'n uniongyrchol gan ddewis dyfeisiau adborth ac (yn fwy arwyddocaol) gan fomentwm gwag ffitiadau mecanyddol ar ffurf clirio a hyblygrwydd.
Oni bai bod y dyluniad yn gallu defnyddio datrysiad modur gyriant uniongyrchol, bydd yn cynnwys rhyw fath o drosglwyddiad mecanyddol. Gellir cyflawni trosglwyddiad pŵer llinellol cylchdroi (trosi allbwn modur cylchdroi yn deithio siafft) trwy yrru pwli, neu gan fecanweithiau sgriw, megis sgriwiau pêl. Mae'r gyriant cylchdro yn cynnwys blwch gêr neu gynulliad gyriant gwregys fel y gellir defnyddio pwlïau o wahanol feintiau fel retarders. Mewn rhai cymwysiadau, mae'r rhannau sy'n cael eu symud yn cyfrannu'n sylweddol at gyfanswm màs y cynnig. Achos arbennig yw màs siafft peiriant y mae'n rhaid ei symud i newid -- megis wrth ddosbarthu neu brosesu system robotig. Gall cyfanswm yr amrywiad llwyth fod yn ffactor wrth addasu'r gyriant servo.
Rhaid i gydrannau sy'n symud grynhoi eu syrthni a'i adlewyrchu yn ôl i'r siafft modur. Yn ogystal â syrthni, rhaid ystyried grymoedd allanol, ffrithiant ac aneffeithlonrwydd.
Ystyriaethau amgylcheddol wrth ddylunio servo
Nid yw drosodd eto. Wrth benderfynu ar y dyluniad servo, dim ond rhai mecanweithiau sydd ar gael sy'n gallu darparu'r cynnig, y gallu cario a'r cywirdeb gofynnol yn economaidd ac yn effeithlon. Un ystyriaeth sy'n cael ei hanwybyddu'n aml yw'r amgylchedd y mae'r system servo yn gweithredu ynddo. Mae'r rhan fwyaf o servomotors yn cael eu graddio i weithredu ar 40C - amgylchedd cynnes iawn, ond yn nodweddiadol mewn llawer o Gosodiadau ffatri a diwydiannol.
Nid yw ymwrthedd gwres yr electroneg gyrru yn uchel iawn, a chan eu bod hefyd yn cael eu graddio ar 40 gradd C, mae rheoli'r tymheredd amgylchynol lle maent yn gweithredu yn her. Fel arfer, mae angen oeri gorfodol yn y cabinet rheoli i gynnal amodau amgylcheddol priodol (tymheredd a lleithder). Felly, rhaid ystyried lleoliad y modur a'r gyrrwr. Wrth gwrs, gellir gosod neu integreiddio'r modur yn uniongyrchol i'r ddyfais i yrru'r mecanwaith cludo llwythi. Mewn cyferbyniad, mae'r gyriant mewn datrysiad canolog wedi'i leoli mewn cabinet rheoli -- fel arfer mae angen ei oeri.
Mae gweithgynhyrchwyr yn diffinio perfformiad modur rhannol yn unol â'r amodau amgylcheddol y mae'r modur yn gweithredu oddi tanynt. Fel y nodwyd uchod, mae llawer o ddylunwyr yn tybio bod y modur yn cael ei raddio ar gyfer tymheredd amgylchynol o 40 gradd C, ond weithiau darperir manyleb modur o 25 gradd C. Felly, dylid rhoi sylw i'r gwerthoedd cyfeirio cyhoeddedig wrth adolygu manylebau. Os yw tymheredd amgylchynol y peiriant yn fwy na'r tymheredd amgylchynol graddedig, ni fydd y modur yn cyrraedd y pŵer graddedig.
Gall amodau amgylcheddol eraill effeithio ar baent modur a morloi ac is-gydrannau mecanyddol eraill. Mae angen servomotor arbennig ar lwch, baw, lleithder, rinsio chwistrell, gofynion hylendid, amgylcheddau ffrwydrol, amgylcheddau gwactod, ac ymbelydredd gyda nodweddion ffisegol wedi'u teilwra i'r amgylchedd garw presennol.
Proses ddethol
Wrth bennu cyfansoddiad y system modur / gyrru gofynnol, mae rhan fawr o'r ymdrech ddethol gynnar yn fecanyddol ac yn amgylcheddol. Nawr, pan fydd y defnyddiwr yn dewis y cynnyrch terfynol, rhaid ystyried y cydrannau system sy'n weddill y mae'r system yn eu cynnwys. Bydd ffactorau mecanyddol ac amgylcheddol yn parhau i ddylanwadu ar elfennau adborth, gwifrau, a'r dewis terfynol o bensaernïaeth reoli.
Ystyriaethau adborth a nodweddion servo motor
Yn ôl diffiniad, mae gan systemau servo ddyfeisiau adborth sy'n mesur cyflymder, lleoliad, a pharamedrau system eraill yn ystod gweithrediad. Efallai y bydd gan weithgynhyrchwyr opsiynau cyfyngedig, ond mae'n bwysig ystyried paramedrau cais penodol yn ofalus, gan gynnwys llwyth effaith a chywirdeb lleoli yn ogystal ag ailadroddadwyedd. Yn aml mae gan drawsnewidyddion cylchdro berfformiad rhagorol mewn amgylcheddau llym, yn enwedig ar gyfer llwythi effaith uwch. Mae newidydd cylchdroi yn drawsnewidydd cylchdroi sy'n cynnwys coil troellog gyda rhannau stator a rotor o amgylch y craidd. Mae'r gwaith adeiladu hwn yn caniatáu gweithrediad tymheredd uwch a mwy o oddefgarwch i lwythi effaith uchel nag amgodyddion a all gynnwys elfennau disg gwydr.
Gall amgodyddion sinwsoidal ddarparu cydraniad uchel, hyd at 24 did a thu hwnt, ar gyfer cywirdeb lleoli gorau posibl. Gall rhai amgodyddion hybrid ddarparu cadernid newidydd cylchdroi gyda datrysiad gwell. Mae'r amgodyddion craff hyn yn seiliedig ar drawsnewidyddion cylchdroi gyda chydrannau electronig sy'n dehongli signalau sin a chosin a'u trosi'n signal digidol cydraniad uchel a fydd yn cael ei drosglwyddo i yrrwr servo i'w ddefnyddio mewn adborth cyflymder a lleoliad.
Ar hyn o bryd, mae'r amgodyddion diweddaraf yn cynnig amrywiaeth o brotocolau cyfathrebu (EnDAT, BiSS, a DSL) ac yn darparu galluoedd cydraniad uchel a sŵn isel i helpu i gyflawni'r signalau adborth gorau posibl i yrwyr servo a rheolwyr.
Dewis adborth arall sy'n dibynnu ar ofynion y cais yw a ydych chi eisiau adborth absoliwt neu gynyddrannol. Mewn system gylchdroi, gallwch gyfrif o 0 unwaith y byddwch wedi cwblhau cylchdro 360 gradd gan ddefnyddio un tro o offer. Mae'r amgodiwr absoliwt multiturn yn gadael i'r system wybod ei sefyllfa, nid yn unig sefyllfa'r modur mewn cylchdro 360 gradd, ond hefyd nifer y troadau y mae wedi'u cwblhau i bob cyfeiriad. Felly mae'n gwybod yn union ble y mae. Mae'n bwysig gwybod hyn a ble mae'r offer a'r echelinau eraill wedi'u lleoli. Ar y llaw arall, gall amgodyddion cynyddrannol syml bennu'r sefyllfa mewn un cylchdro, ond dim ond ar ôl dod o hyd i sero yn y cylch pŵer i fyny. O ganlyniad, ni fydd y defnyddiwr yn gwybod faint o gylchoedd sydd wedi'u cwblhau na hyd yn oed y sefyllfa absoliwt
mewn cylchdro 360 gradd pan gaiff ei bweru ymlaen.
Yn ogystal â'r modur servo a'r gyrrwr servo ei hun, mae'r cysylltiad gwirioneddol rhwng y ddau hefyd yn bwysig. Mae hyblygrwydd cebl (a ddiffinnir gan ei radiws plygu a ganiateir) yn ystyriaeth fawr, yn enwedig pan fydd y cebl yn symud gyda'r siafft.
Gall hyd cebl gael ei gyfyngu gan y math o amgodiwr dan ystyriaeth. Paramedrau cebl megis rhwystriant a gostyngiad foltedd, ynghyd â chryfder signal yr amgodiwr, yw'r ffactorau allweddol wrth ystyried hyd. Mae rhai o'r dyfeisiau mwy newydd a gynigir ar y farchnad yn trosglwyddo gwybodaeth gyfresol i yrwyr (fel DSL, EnDat, a BiSS) ar gyfraddau trosglwyddo uchel iawn, a fydd yn cael eu heffeithio gan hyd, yn enwedig rhwystriant a chymhareb signal-i-sŵn. Mae hyd yn oed y cysylltydd yn chwarae rhan yn y ddolen "adborth", gan fod angen i'r cysylltydd brosesu'r gwahanol signalau a gynhyrchir o'r dyfeisiau hyn. Mae ffactor hyd cebl arall sy'n gysylltiedig â phŵer modur yn gysylltiedig â'r amlder newid uchel sy'n gysylltiedig â gyrwyr PWM heddiw. Mae sŵn yn llinyn pŵer y modur. Pan fydd y cebl yn dod yn hirach ac yn agosáu at hanner y donfedd amledd ar y cebl, bydd antena yn cael ei ffurfio. Bydd yr antena yn anfon neu'n derbyn gwybodaeth (yn yr achos hwn sy'n cynhyrchu sŵn) na ddylai fod yn bresennol mewn system perfformiad uchel.
Paramedr olaf: rheoli mudiant a rhwydwaith -- wedi'i ganoli yn erbyn datganoledig
Ystyriaeth derfynol a all achosi dyblygu'r broses ddylunio gyffredinol (a newid cydrannau penodedig eraill y dyluniad) yw pensaernïaeth y system. Rhaid i'r peiriannydd ofyn: A ddylwn i ganolbwyntio ar system reoli ganolog gyda gyrwyr, rheolwyr, ac electroneg ategol wedi'u pecynnu mewn cabinet canolog, neu a yw'n fwy proffidiol a chost-effeithiol dosbarthu'r gyrwyr ar draws y peiriant (dull systemau dosbarthedig)? Byddai peiriant gydag echelinau lluosog, a all fod wedi'u gwasgaru ar draws y peiriant, yn ymgeisydd delfrydol ar gyfer datrysiad gwasgaredig. Gall y dull hwn leihau gofynion cebl yn sylweddol ac arbed costau sy'n gysylltiedig â gwifrau ceblau hir a'r slotiau cebl a'r cynheiliaid sy'n cyd-fynd â'r ceblau hyn. Yn ogystal, mae symud y gyrrwr allan o'r peiriant yn lleihau maint y cabinet sy'n ofynnol i gartrefu'r rheolaeth a chefnogi cydrannau electronig, gan leihau costau a gofynion oeri eto o fewn y cabinet. Ar y llaw arall, ni fydd peiriannau sy'n gryno ac sydd â llai o echelau yn elwa o un traddodiadol
dull canolog.
casgliad
Mae yna lawer o bethau y mae'n rhaid eu hystyried wrth ddewis system servo ar gyfer cais, y mae llawer ohonynt wedi'u disgrifio yn yr erthygl hon. Mae dewis arall sy'n effeithio ar y dewis o gydrannau yn rheoli'r system. Mae'r math o reolaeth fel arfer yn cael ei nodi ar gam cynnar mewn trafodaethau dylunio peiriannau ac mae'n dibynnu ar amrywiaeth o ffactorau, tra bod y dewis rheoli fel arfer yn cloi yn y dewis o safonau cyfathrebu fieldbus.