Gyda datblygiad cyflym technoleg modur modern, technoleg electroneg pŵer modern, technoleg microelectroneg, technoleg deunydd magnet parhaol, technoleg rheoleiddio cyflymder addasadwy AC a thechnoleg rheoli, mae gan dechnoleg servo magnet parhaol AC ddatblygiad gwych. Mae perfformiad system servo magnet parhaol AC yn gwella o ddydd i ddydd, ac mae'r pris yn tueddu i fod yn rhesymol, sy'n gwneud system servo magnet parhaol AC yn disodli system servo DC, yn enwedig ym maes cywirdeb uchel, mae gofynion perfformiad uchel gyriant servo wedi dod yn tueddiad datblygu system gyrru servo trydan modern.
Mae gan system servo magnet parhaol AC y manteision canlynol:
Modur dim brwsh a commutator, gwaith dibynadwy, cynnal a chadw syml a chynnal a chadw;
Stator dirwyn i ben afradu gwres yn gyflym;
syrthni bach, yn hawdd i wella cyflymdra'r system;
Yn addas ar gyfer cyflwr gweithio torque cyflymder uchel a mawr;
O dan yr un pŵer, cyfaint a phwysau llai, a ddefnyddir yn eang mewn offer peiriant, offer mecanyddol, mecanwaith trin, offer argraffu, robot cydosod, peiriannau prosesu, peiriant weindio cyflym, peiriannau tecstilau ac achlysuron eraill, i ddiwallu anghenion datblygu'r maes trawsyrru.
Ar ôl datblygu modd analog a hybrid, mae gyrrwr system servo magnet parhaol AC wedi mynd i mewn i'r oes ddigidol. Mae'r gyriant servo digidol llawn nid yn unig yn goresgyn y gwasgariad mawr, drifft sero, dibynadwyedd isel a phenderfyniadau eraill o servo analog, ond hefyd yn rhoi chwarae llawn i fanteision rheolaeth ddigidol mewn cywirdeb rheoli a dull rheoli hyblyg, gan wneud y gyriant servo nid yn unig yn syml. strwythur, ond hefyd perfformiad mwy dibynadwy. Yn awr, mae'r system servo perfformiad uchel, mae'r rhan fwyaf o'r system servo magned parhaol AC yn cynnwys modur servo magned parhaol synchronous AC a llawn digidol AC parhaol magned parhaol servo gyrrwr dwy ran.
Mae'r gyriant servo yn cynnwys dwy ran: caledwedd y gyriant a'r algorithm rheoli. Algorithm rheoli yw un o'r technolegau allweddol i bennu perfformiad system servo AC, sef prif ran blocâd technoleg servo AC tramor a chraidd monopoli technoleg.
Strwythur sylfaenol system servo magnet parhaol AC
Mae gyrrwr servo cydamserol magnet parhaol AC yn cynnwys uned rheoli servo, uned gyriant pŵer, uned rhyngwyneb cyfathrebu, modur servo a dyfais canfod adborth cyfatebol yn bennaf. Dangosir ei strwythur yn Ffigur 1. Mae'r uned rheoli servo yn cynnwys rheolwr sefyllfa, rheolwr cyflymder, torque a rheolwr cyfredol ac yn y blaen. Mae ein gyrrwr AC magnet cydamserol parhaol yn integreiddio technoleg rheoli uwch a strategaeth reoli, fel ei fod yn addas iawn ar gyfer cywirdeb uchel, gofynion perfformiad uchel y maes gyrru servo, ond hefyd yn adlewyrchu'r deallusrwydd pwerus, nid yw hyblygrwydd yn debyg i'r system yrru draddodiadol.
Ar hyn o bryd, mae'r gyrrwr servo prif ffrwd yn mabwysiadu prosesydd signal digidol (dsp) fel y craidd rheoli. Ei fantais yw y gall wireddu algorithm rheoli mwy cymhleth, ac mae materion wedi'u digideiddio, yn rhwydweithio ac yn ddeallus. Yn gyffredinol, mae dyfeisiau pŵer yn defnyddio modiwl pŵer deallus (ipm) fel dyluniad craidd y gylched gyriant, cylched gyriant integredig mewnol ipm, ac mae ganddo or-foltedd, gorlif, gorboethi, tan-foltedd a chylched amddiffyn canfod diffygion eraill, yn y prif gylched hefyd ychwanegu cylched cychwyn meddal , er mwyn lleihau effaith y broses gychwyn ar y gyrrwr.
Gellir rhannu gyrrwr servo yn ddau fodiwl, bwrdd pŵer a bwrdd rheoli. Fel y dangosir yn Ffigur 2, mae'r plât pŵer (plât gyrru) yn adran drydan gref, sy'n cynnwys dwy uned. Un yw'r uned gyrru pŵer ipm a ddefnyddir i yrru'r modur, a'r llall yw'r uned cyflenwad pŵer newid i ddarparu pŵer digidol ac analog ar gyfer y system gyfan.
Y bwrdd rheoli yw'r rhan gyfredol wan, craidd rheoli'r modur a chludwr rhedeg algorithm rheoli craidd y dechnoleg gyrrwr servo. Mae'r bwrdd rheoli yn allbynnu signal pwm trwy'r algorithm cyfatebol, a ddefnyddir fel signal gyrru'r cylched gyrru i newid pŵer allbwn y gwrthdröydd, er mwyn cyflawni'r pwrpas o reoli modur servo AC cydamserol magnet parhaol tri cham.
Uned gyriant pŵer
Yn gyntaf, mae'r uned gyrru pŵer yn cywiro'r pŵer mewnbwn tri cham neu'r prif gyflenwad trwy'r gylched unionydd pont lawn tri cham i gael y cerrynt uniongyrchol cyfatebol. Mae'r modur servo AC synchronous magnet parhaol tri cham yn cael ei yrru gan y trawsnewidydd amlder foltedd pwm sinusoidal tri cham ar ôl cywiro da. Gellir disgrifio'r broses gyfan o uned gyriant pŵer yn syml fel proses ac-dc-ac. Prif gylched topolegol ac-dc yw'r gylched unioni tri cham llawn - pont heb ei rheoli.
Mae'r rhan gwrthdröydd (dc-ac) yn mabwysiadu'r modiwl pŵer deallus (ipm) sy'n integreiddio'r cylched gyrru, y gylched amddiffyn a'r switsh pŵer. Y brif dopoleg yw'r diagram sgematig cylched gwrthdröydd tri cham a ddangosir yn Ffigur 3. Gan ddefnyddio'r dechneg o fodiwleiddio lled pwls (pwm), mae'r modiwleiddio lled pwls (PWM) yn newid amlder tonffurf allbwn y gwrthdröydd trwy newid y al yn ail ar -off amser y transistor pŵer, ac yn newid cymhareb amser diffodd y transistor ym mhob hanner cylch. Hynny yw, trwy newid lled pwls i newid gwerth ategol foltedd allbwn yr gwrthdröydd i gyflawni pwrpas rheoleiddio pŵer.
vt1 ~ vt6 yn Ffigur 3 yw chwe thiwb switsh pŵer, mae s1, s2 a s3 yn y drefn honno yn cynrychioli tair braich bont. Mae cyflwr switsh pob braich bont wedi'i nodi fel a ganlyn: pan fydd tiwb switsh y fraich bont uchaf yn y cyflwr "ymlaen" (rhaid i tiwb switsh y fraich bont isaf fod yn y cyflwr "off" ar hyn o bryd), cyflwr y switsh yw 1; Pan fydd y tiwb switsh braich bont isaf yn y cyflwr "ymlaen" (yna rhaid i'r tiwb switsh braich bont isaf fod yn y cyflwr "off"), y cyflwr switsh yw 0. Dim ond dau gyflwr o "0" a "1" sydd gan y tair braich bont, felly mae s1, s2 ac s3 yn ffurfio wyth modd tiwb newid o 000, 001, 010, 011, 100, 101 a 111 , ymhlith y mae'r dulliau newid 000 a 111 yn gwneud foltedd allbwn y gwrthdröydd yn sero, felly gelwir y modd newid hwn yn gyflwr sero. Y foltedd llinell allbwn yw uab, ubc ac uca, a'r foltedd cam yw ua, ub ac uc, lle udc yw'r foltedd cyflenwad pŵer DC. Gellir cael y dadansoddiad tabl atodedig yn unol â'r uchod.
Uned reoli
Yr uned reoli yw craidd y system servo AC gyfan, gan wireddu rheolaeth sefyllfa'r system, rheoli cyflymder, torque a rheolwr cyfredol. Mae gan y prosesydd signal digidol (dsp) nid yn unig allu prosesu data cyflym, ond mae hefyd yn integreiddio ASIC cyfoethog ar gyfer rheolaeth echddygol, megis trawsnewidydd a/d, generadur pwm, cylched cownter amseru, cylched cyfathrebu asyncronig, transceiver can bws a statig rhaglenadwy cyflymder uchel. hwrdd a chof rhaglen capasiti mawr. Mae'r gyrrwr servo yn sylweddoli rheolaeth fector (vc) trwy fabwysiadu'r egwyddor rheoli o gyfeiriadedd maes magnetig (ffocws) a chydlynu trawsnewid, ac yn rheoli'r modur trwy gyfuno modd rheoli modiwleiddio lled pwls sinusoidal (spwm). Yn gyffredinol, mae rheolaeth fector modur cydamserol magnet parhaol yn rheoli'r cerrynt stator neu'r foltedd trwy ganfod neu amcangyfrif lleoliad ac osgled fflwcs rotor y modur. Yn y modd hwn, mae trorym y modur yn gysylltiedig â'r fflwcs a'r presennol yn unig, sy'n debyg i ddull rheoli'r modur DC a gall gael perfformiad rheoli uchel. Ar gyfer modur cydamserol magnet parhaol, mae sefyllfa fflwcs y rotor yr un fath â safle mecanyddol y rotor. Yn y modd hwn, gellir gwybod lleoliad fflwcs rotor y modur trwy ganfod lleoliad gwirioneddol y rotor, fel bod rheolaeth fector modur cydamserol magnet parhaol yn cael ei symleiddio o'i gymharu â rheolaeth y modur asyncronig.
Gyrrwr Servo a reolir AC magnet parhaol Servo Motor (pmsm)
Pan fydd y gyrrwr servo yn rheoli'r modur servo magnet parhaol AC, gall weithio o dan y modd rheoli cyfredol (torque), cyflymder a sefyllfa yn y drefn honno. Dangosir y diagram bloc strwythur rheoli o'r system yn Ffigur 4. Gan fod modur servo magnet parhaol AC (pmsm) yn defnyddio excitation magnet parhaol, gellir ystyried ei faes magnetig yn gyson. Ar yr un pryd, mae cyflymder modur servo magnet parhaol AC yn gyflymder cydamserol, hynny yw, mae ei chwyldro yn sero. Mae'r amodau hyn yn lleihau'n fawr gymhlethdod model mathemategol y gyrrwr servo AC sy'n gyrru'r modur servo magnet parhaol AC. Fel y gwelir o Ffigur 4, mae'r system yn seiliedig ar fesur adborth cyfredol dau gam (ia, ib) y modur a'r sefyllfa modur. Trwy gyfuno'r cerrynt cyfnod mesuredig (ia, ib) â'r wybodaeth lleoliad, cafwyd y cydrannau id ac iq trwy newid y cyfesurynnau (o'r system gyfesurynnau a, b, c i'r system gyfesurynnau rotor d, q), ac yna ymrwymo i'w rheolyddion cyfredol priodol. Mae allbwn y rheolydd cerrynt yn mynd trwy'r newid cyfesurynnau gwrthdro (o system gyfesurynnol d, q i system gyfesurynnol a, b, c) i gael y cyfarwyddyd foltedd tri cham. Mae'r sglodion rheoli, trwy'r cyfarwyddyd foltedd tri cham, ar ôl gwrthdroi ac oedi, yn cael 6 allbwn tonnau pwm i'r ddyfais pŵer i reoli gweithrediad y modur. Yn y system o dan wahanol fodd mewnbwn cyfarwyddyd, cyfarwyddyd ac adborth trwy'r rheolydd rheoli cyfatebol, cael y lefel nesaf o gyfarwyddyd cyfeirio. Yn y ddolen gyfredol, cydran cerrynt torque (iq) yr echelinau d, q yw'r allbwn neu'r allanol a roddir gan y rheolydd rheoli cyflymder. Yn gyffredinol, mae'r gydran fflwcs yn sero (id=0), ond pan fo'r cyflymder yn fwy na'r gwerth terfyn, gellir cael gwerth cyflymder uwch trwy wanhau magnetig (id "0").
Gwireddir y trawsnewid o system gydlynu a, b, c i d, q system gydlynu gan drawsnewid clarke a parc; Gwireddir y trawsnewidiad o gyfesurynnau dq i a, b, c gyda thrawsnewidiad cyferbyniol Clark a Parker.