伺服电机控制速度和干扰防御措施

  

  伺服电机(servomotor)它是一种补贴电机间接变速系统中运行的发动机。它是一种补贴电机间接变速装置。伺服电机可以使控制速度和位置精度非常准确。它可以将电压信号转换为扭矩和速度来驱动控制对象。伺服电机的转子速度由输入信号控制,可以快速响应。

  在自动控制系统中,它被用作执行元件,机电时间常数很小.线性度高.起始电压和其他特性可以将接收到的电信号转换为电机轴上的角位移或角速输出。它分为两类:直流和交流伺服电机。其主要特点是当信号电压为零时,没有旋转现象,速度随扭矩的增加而均匀下降。

  伺服电机作为自动化工厂的动态肌肉,在工业控制设计和维护中是不可避免的。今天,我们将总结和研究伺服速度控制和抗干扰措施。

  常用的伺服电机有很多种,选择不是一件简单的事情。每一种伺服都很熟练,对我们的学习压力很大。我们只能采取的措施是选择我们在日常工作中遇到最多的型号来学习,顺便了解市场上使用最多的型号和品牌。伺服电机的速度从1000、1500或3000不同。我们使用最多的是3000RPM代表交换伺服。

  在实际使用中,选择或使用的伺服是30000RPM,所需的速度是0-3000,那么可以用什么方法来改变当前的伺服速度呢?

  伺服速度的调整取决于控制方式和控制方式的选择。是使用脉冲控制速度、模拟速度控制还是直接设置驱动器内部控制调整速度?相应的方法也不同。

  对应三种不同的控制方法来总结速度变化:

  转矩控制,速度是自由的(随负载变化)

  扭矩控制是一种常用的控制方法。输出扭矩的大小是通过外部模拟量或直接地址分配来设置的,因此我们不确定相应的速度,因为设备老化摩擦系数和负载的变化会影响速度的输出。在这种情况下,我们基本上不需要调整速度,因为它是自动调整的,我们需要的是系统的稳定性和长期的扭矩稳定性。

  设置的扭矩大小可以通过改变模拟量的设置来改变,也可以通过通信来改变相应地址的值。应用主要用于对材料的应力有严格要求的缠绕和放卷装置,如缠绕装置或拉光纤设备。使用伺服的目的是防止缠绕材料的变化和应力的变化。

  2位置控制,精确定位,严格控制转速和扭矩

  位置控制模式通常通过外部输入脉冲的频率来确定旋转速度的大小,并通过脉冲的数量来确定旋转角度。一些伺服可以通过通信直接分配速度和位移。

  位置模式可以严格控制速度和位置,因此通常用于定位装置。数控机床等应用领域.印刷机械等。

  需要了解使用PLC或其他发送脉冲的额定频率是多少?KHz,100KHz,200KHz,计算伺服移动到指定位置的上限运行速度和时间,实际需要移动的距离对应伺服选定的脉冲等值。

  必须计算伺服在线速度,只有选择合适的伺服型号才能满足现场使用要求。

  伺服在线运行速度=指示脉冲额定频率×伺服上限速度

  伺服控制器一般都有编码器,并且可以接收编码器接收反馈脉冲,在速度环上设置编码器反馈脉冲频率,

  设置编码器反馈脉冲频率=反馈脉冲数的编码器×设定伺服电机的速度(r/s)

  也因为指令脉冲频率=脉冲频率/电子齿轮比,编码器反馈,

  因此也可以设置“指示脉冲频率”,设置伺服电机的速度。

  3.速度模式,扭矩是自由的(随负载变化)

  旋转速度可以通过模拟量的输入或脉冲的频率来控制,在带有上控制装置的外环中PID控制时也可以定位速度模式,但必须将电机的位置信号或直接负载的位置信号反馈到上位进行操作。

  速度模式对应于位置模式,位置信号有误差。终端负载检测装置提供位置模式信号,减少中间传动误差,相对提高了整个系统的定位精度。

  速度控制模式主要使用0-10电压信号来控制电机转速。模拟振幅的大小决定了给定速度的大小。电机的正负关系取决于速度指令的增益。当在负载惯性较大的情况下使用速度模式时,需要设置速度环增益,以使系统响应更快。在调整过程中,应考虑设备的振动,系统振动不能因响应速度而产生。

  在使用速度控制时,还应注意加速和减速的设置。如果没有闭环控制,电机需要通过零位或比例控制完全停止电机。当使用上位机作为闭环时,模拟量不能自动调整为零。

  伺服驱动器通过控制系统发送+/-10V模拟电压指令控制速度的优点是伺服响应速度快,但缺点是对现场干扰敏感,调试稍微复杂一些。速度控制的应用相当广泛:连续速度控制系统需要快速声音;上闭环定位系统;需要快速切换多个速度的系统。

  在伺服系统的使用和调试过程中,会不时发生各种意外干扰,尤其是发送脉冲的伺服电机的应用。以下将从几个方面分析干扰的类型和产生方法,以达到有针对性的抗干扰目的。我希望你们能一起学习。

  1.电源干扰

  现场使用条件会有各种限制,通常会遇到许多复杂的情况,需要习惯性地避免,尽量避免出现问题的原因。

  在许多情况下,我们将向旋转编码器的供电模块和运动控制器添加滤波器,并通过增加调节器、隔离变压器和其他设备改变驱动器的连接DC电抗器、驱动位置低通滤波时间和载波率参数变化,减少电源引入造成的干扰,避免伺服控制系统故障。

  伺服系统的动力线应,造成驱动器故障,伺服系统动力线应单独走槽,缩短驱动器与电机动力线之间的距离。

  2.来自接地系统混乱的干扰

  接地是提高电子设备抗干扰性的有效手段。它可以抑制设备的外部干扰,避免外部干扰的影响。然而,错误的接地会引入严重的干扰信号,使系统无法正常工作。控制系统的接地线通常包括系统接地.屏蔽地.交换地点和保护地点。

  如果接地系统混乱,对伺服系统的干扰主要是电位分布不均匀,电缆屏蔽段两端、接地线、接地点、其他设备等不同接地点之间存在电位差,导致接地回路电流,影响系统的正常运行。

  解决这种干扰的关键在于区分接地方式,为系统提供良好的接地性能。

  伺服好的接地线注重环境电磁兼容性,高频电磁波.屏蔽射频装置等;应抑制电源噪声干扰源.例如,在同一电源变压器或配电母线上不应有高频、中频、大功率整流和逆变器等电源装置...

  介绍了一种非常规的接地处理,由于配电线路中存在不可避免的大干扰源,驱动器单独安装在机柜中,安装板采用非金属板,悬挂与伺服驱动器相关的接地线,其他测量系统可靠接地,可能更好。

  3.系统内部的干扰

  它主要由系统内部元件和电路之间的相互电磁辐射产生,如逻辑电路的相互辐射.模拟地与逻辑地的相互影响,元件之间的不匹配等。

  屏蔽线应选用信号线和控制线,有利于防止干扰。

  例如,当线路较长时,距离超过100m,应放大导线截面。

  信号线和控制线最好通过管道放置,避免与动力线相互干扰。

  电流信号是传输信号的主要选择,电流信号的衰减和抗干扰相对较好。在实践中,传感器的输出大多是电压信号,可以通过转换器进行转换。

  过滤模拟弱电路的直流电源,可以添加两个0.01uF(630V)电容,一端连接到电源正负极,另一端连接到外壳,然后连接到地球。非常有效。

  当伺服发出吱吱声时,输出高频谐波干扰,可以驱动伺服母线电源P.N端分别接个0.1u/630v的CBB电容到机