Paggamit ng mga servo drive sa automation ng kagamitan
Ang teknolohikal na pag-unlad at kumpetisyon ay humahantong sa patuloy na paglago sa produktibidad at pagtaas ng antas ng automation ng mga kagamitang teknolohikal. Kasabay nito, ang mga kinakailangan para sa adjustable electric drive ay tumataas sa mga tuntunin ng mga parameter tulad ng hanay ng kontrol ng bilis, katumpakan ng pagpoposisyon at kapasidad ng labis na karga.
Upang matugunan ang mga kinakailangan, ang mga high-tech na aparato ng modernong electric drive - servo drive - ay binuo. Ang mga ito ay mga sistema ng pagmamaneho na, sa isang malawak na hanay ng kontrol sa bilis, ginagarantiyahan ang lubos na tumpak na mga proseso ng paggalaw at napagtanto ang kanilang mahusay na pag-uulit. Ang mga servo drive ay ang pinaka advanced na yugto ng mga electric drive.
DC hanggang AC
Sa loob ng mahabang panahon, ang mga DC motor ay pangunahing ginagamit sa mga kinokontrol na drive. Ito ay dahil sa pagiging simple ng paglalapat ng batas sa pagkontrol ng boltahe ng armature.Ang mga magnetic amplifiers, thyristor at transistor regulator ay ginamit bilang mga control device at ang mga analog na tacho generator ay ginamit bilang isang speed feedback system.
Ang thyristor electric drive ay isang kinokontrol na thyristor converter na nagbibigay ng kuryente permanenteng makina… Ang power circuit ng electric drive ay binubuo ng: isang katugmang transpormer TV; kinokontrol na rectifier na binuo mula sa 12 thyristors (V01 ... V12) na konektado sa isang anim na yugto ng kalahating alon parallel circuit; kasalukuyang mga limiter L1 at L2 at DC motor M na may independiyenteng paggulo. Tatlong yugto ng transpormer Ang TV ay may dalawang supply coil at isang coil na naprotektahan mula sa mga ito upang magbigay ng mga control circuit. Ang pangunahing paikot-ikot ay konektado sa isang delta, ang pangalawang paikot-ikot sa isang anim na yugto ng bituin na may neutral na terminal.
Ang mga disadvantages ng naturang drive ay ang pagiging kumplikado ng control system, ang pagkakaroon ng mga kasalukuyang collectors ng brush, na binabawasan ang pagiging maaasahan ng mga motor, pati na rin ang mataas na gastos.
Ang mga pag-unlad sa electronics at ang paglitaw ng mga bagong de-koryenteng materyales ay nagbago sa sitwasyon sa larangan ng teknolohiya ng servo. Ginagawang posible ng mga kamakailang pag-unlad na i-offset ang pagiging kumplikado ng AC drive control gamit ang mga modernong microcontroller at high-speed, high-voltage power transistors. Mga permanenteng magnet, na gawa sa neodymium-iron-boron at samarium-cobalt alloys, dahil sa kanilang mataas na intensity ng enerhiya, makabuluhang pinabuting ang mga katangian ng mga kasabay na motor na may mga magnet sa rotor, habang binabawasan ang kanilang timbang at sukat. Bilang resulta, ang mga dynamic na katangian ng drive ay bumuti, at ang mga sukat nito ay nabawasan.Ang trend patungo sa asynchronous at synchronous AC motors ay partikular na kapansin-pansin sa mga servo system, na tradisyonal na nakabatay sa DC electric drive.
Asynchronous na servo
Ang asynchronous electric motor ay ang pinakasikat sa industriya dahil sa simple at maaasahang disenyo nito sa murang halaga. Gayunpaman, ang ganitong uri ng motor ay isang kumplikadong control object sa mga tuntunin ng torque at bilis ng kontrol. ng isang asynchronous electric drive, hindi mas masahol pa kaysa sa isang synchronous servo drive.
Binabago ng frequency-controlled AC induction drive ang bilis ng squirrel-cage induction motor shaft gamit ang transistor o thyristor frequency converter na nagko-convert ng single-phase o three-phase na boltahe na may dalas na 50 Hz sa isang three-phase na boltahe na may variable frequency nasa hanay na 0.2 hanggang 400 Hz .
Ngayong araw mga converter ng dalas ay isang aparato na may maliit na sukat (mas maliit kaysa sa isang asynchronous na de-koryenteng motor na may katulad na kapangyarihan) sa isang modernong semiconductor na batayan, na kinokontrol ng isang built-in na microprocessor. Variable asynchronous electric drive nagbibigay-daan sa iyo upang malutas ang iba't ibang mga problema ng automation ng produksyon at pag-save ng enerhiya, lalo na ang walang hakbang na regulasyon ng bilis ng pag-ikot o ang bilis ng feed ng mga teknolohikal na makina.
Sa mga tuntunin ng gastos, ang asynchronous na servo drive ay may hindi mapag-aalinlanganang superiority sa matataas na kapangyarihan.
Kasabay na servo
Ang mga synchronous servo motors ay mga three-phase synchronous na motor na may permanenteng magnet excitation at isang photoelectric rotor position sensor. Gumagamit sila ng squirrel cage o permanent magnet rotors. Ang kanilang pangunahing bentahe ay ang mababang sandali ng pagkawalang-galaw ng rotor kumpara sa binuo na metalikang kuwintas. Gumagana ang mga motor na ito sa kumbinasyon ng isang servo amplifier na binubuo ng isang diode rectifier, isang capacitor bank at isang inverter batay sa mga power transistor switch. Upang pakinisin ang ripple ng rectified boltahe, ang servo amplifier ay nilagyan ng isang bloke ng mga capacitor at upang i-convert ang enerhiya na naipon sa mga capacitor sa mga sandali ng pagpepreno - na may isang discharge transistor at ballast resistance, na nagbibigay ng epektibong dynamic na pagpepreno.
Mabilis na tumutugon ang mga variable frequency synchronous servo drive, gumagana nang maayos sa mga pulse-programmed control system, at maaaring gamitin sa iba't ibang industriya kung saan kinakailangan ang mga sumusunod na katangian ng drive:
-
pagpoposisyon ng mga nagtatrabaho na katawan na may mataas na katumpakan;
-
pagpapanatili ng metalikang kuwintas na may mataas na katumpakan;
-
pagpapanatili ng bilis ng paggalaw o pagpapakain na may mataas na katumpakan.
Ang mga pangunahing tagagawa ng mga kasabay na servomotor at variable drive batay sa mga ito ay ang Mitsubishi Electric (Japan) at Sew-Evrodrive (Germany).
Gumagawa ang Mitsubishi Electric ng isang hanay ng mga low power servo drive -Melservo-C sa limang laki na may rated power mula 30 hanggang 750 W, rated speed na 3000 rpm at rated torque mula 0.095 hanggang 2.4 Nm.
Gumagawa din ang kumpanya ng medium-power gamma-frequency servo drive na may rated power mula 0.5 hanggang 7.0 kW, rated speed mula 2000 rpm at rated torque mula 2.4 hanggang 33.4 Nm.
Matagumpay na pinapalitan ng mga MR-C series servo drive ng Mitsubishi ang mga stepper motor dahil ang kanilang mga control system ay ganap na tugma (pulse input), ngunit sa parehong oras ay libre ang mga ito mula sa mga disadvantages na likas sa mga stepper motor.
Ang MR-J2 (S) servo motors ay naiiba sa iba na may built-in na microcontroller na may pinahabang memorya, na naglalaman ng hanggang 12 control program. Ang ganitong servo drive ay gumagana nang walang pagkawala ng katumpakan sa buong hanay ng mga bilis ng pagpapatakbo. Ang isa sa mga makabuluhang bentahe ng aparato ay ang kakayahang magbayad para sa "mga naipon na error". Nire-reset lang ng servo amplifier ang servo motor "sa zero" pagkatapos ng isang tiyak na bilang ng mga duty cycle o sa isang signal mula sa isang sensor.
Ang Sew-Evrodrive ay nagbibigay ng parehong mga indibidwal na bahagi at kumpletong servo drive na may buong hanay ng mga accessory. Ang mga pangunahing lugar ng aplikasyon ng mga device na ito ay mga actuator at high-speed positioning system para sa mga naka-program na machine tool.
Narito ang mga pangunahing tampok ng Sew-Evrodrive synchronous servo motors:
-
panimulang metalikang kuwintas - mula 1 hanggang 68 Nm, at sa pagkakaroon ng isang fan para sa sapilitang paglamig - hanggang sa 95 Nm;
-
overload capacity - ang ratio ng maximum na metalikang kuwintas sa panimulang metalikang kuwintas - hanggang 3.6 beses;
-
mataas na antas ng proteksyon (IP65);
-
Ang mga thermistor na nakapaloob sa stator winding ay kumokontrol sa pag-init ng motor at hindi kasama ang pinsala nito sa kaso ng anumang uri ng labis na karga;
-
pulsed photoelectric sensor 1024 pulses/rev. nagbibigay ng speed control range na hanggang 1:5000
Gumawa tayo ng mga konklusyon:
-
sa larangan ng adjustable servo drives, may posibilidad na palitan ang DC electric drive na may analog control system na may AC electric drive na may digital control system;
-
Ang mga adjustable na asynchronous na electric drive batay sa modernong small-sized na frequency converter ay nagbibigay-daan sa paglutas ng iba't ibang problema ng automation ng produksyon at pagtitipid ng enerhiya na may mataas na antas ng pagiging maaasahan at kahusayan. Inirerekomenda na ang mga drive na ito ay gamitin para sa maayos na pagsasaayos ng rate ng feed sa mga makina at makinang pangkahoy;
-
Ang mga asynchronous na servo drive ay may hindi mapag-aalinlanganang mga pakinabang kaysa sa mga kasabay na may mataas na kapangyarihan at mga torque na higit sa 29-30 N / m (halimbawa, spindle rotation drive sa mga peeling machine);
-
kung kinakailangan ang isang mataas na bilis (ang tagal ng awtomatikong pag-ikot ay hindi lalampas sa ilang segundo) at ang halaga ng binuo na mga torque ay hanggang sa 15-20 N / m, ang mga adjustable na servo drive batay sa mga kasabay na motor na may iba't ibang uri ng mga sensor ay dapat , na ginagawang posible upang ayusin ang bilis ng pag-ikot hanggang sa 6000 rpm nang hindi binabawasan ang sandali;
-
Ang variable frequency servo drives batay sa AC synchronous na mga motor ay nagbibigay-daan sa paglikha ng mabilis na mga sistema ng pagpoposisyon nang hindi gumagamit ng CNC.
Paano maayos na i-install at ihanay ang makina
Mga paraan ng pag-diagnose ng mga malfunctions ng asynchronous electric motors
Mga uri ng de-koryenteng proteksyon ng mga asynchronous na de-koryenteng motor
Thermistor (posistor) proteksyon ng mga de-koryenteng motor
Paano matukoy ang temperatura ng mga windings ng AC motors sa pamamagitan ng kanilang paglaban
Paano pagbutihin ang power factor nang walang compensating capacitors
Paano maiwasan ang pinsala sa pagkakabukod ng stator winding ng isang induction motor