Резюме основных проблем сервосистемы

Dec 09, 2022 Оставить сообщение

1. Как правильно выбрать серводвигатель и шаговый двигатель?


Ответ: в основном зависит от конкретной ситуации применения, просто для определения: характера нагрузки (например, горизонтальной или вертикальной нагрузки и т. д.), крутящего момента, инерции, скорости, точности, требований к ускорению и замедлению, требований к верхнему управлению (таких как интерфейс порта и требования к связи), основным режимом управления является режим положения, крутящего момента или скорости. Источник питания - источник постоянного или переменного тока, или источник питания от батареи, диапазон напряжения. На основании этого можно определить модель двигателя и соответствующий привод или контроллер.


2. Шаговый двигатель или серводвигатель?


Ответ: На самом деле, какой двигатель следует выбирать в зависимости от конкретного применения, у каждого свои особенности.


3. Как использовать драйвер шагового двигателя?


О: В зависимости от тока двигателя используйте драйвер, превышающий или равный этому току. Если требуется низкая вибрация или высокая точность, можно использовать приводы с делением. Для двигателей с большим крутящим моментом используйте высоковольтный привод, насколько это возможно, чтобы получить хорошие характеристики на высоких скоростях.


4.2 В чем разница между фазным и 5-фазным шаговым двигателем и как его выбрать?


О: 2-фазный двигатель имеет низкую стоимость, но вибрация велика на низкой скорости, а крутящий момент быстро падает на высокой скорости. 5-фазный двигатель имеет меньшую вибрацию и хорошие высокоскоростные характеристики, которые на 30~50 процентов выше, чем скорость 2-фазного двигателя. В некоторых случаях он может заменить серводвигатель.


5. Когда выбирать сервосистему постоянного тока и в чем разница между ней и сервоприводом переменного тока?


A: Серводвигатели постоянного тока делятся на бесщеточные и бесщеточные.


Щеточный двигатель имеет низкую стоимость, простую конструкцию, большой пусковой крутящий момент, широкий диапазон скоростей, простое управление, требует технического обслуживания, но удобное обслуживание (угольная щетка), электромагнитные помехи, экологические требования. Поэтому его можно использовать в недорогих промышленных и гражданских приложениях.


Бесщеточный двигатель имеет небольшие размеры, легкий вес, большую мощность, быстрый отклик, высокую скорость, небольшую инерцию, плавное вращение и стабильный крутящий момент. Управление сложное, легко реализуемое интеллектуальное, его электронный режим коммутации является гибким, может быть коммутация прямоугольной волны или коммутация синусоидальной волны. Двигатель не требует технического обслуживания, высокая эффективность, низкая рабочая температура, электромагнитное излучение очень мало, долгий срок службы, может использоваться в различных условиях.


Серводвигатель переменного тока также является бесщеточным двигателем, разделенным на синхронный и асинхронный двигатель, для текущего управления движением обычно используется синхронный двигатель, его диапазон мощности велик, он может иметь большую мощность. Большая инерция, низкая максимальная скорость вращения, а с ростом мощности быстро уменьшалась. Поэтому он подходит для применения с низкой скоростью и плавной работой.


6. На что следует обратить внимание при использовании мотора?


О: Перед включением питания и запуском необходимо выполнить следующие проверки:


1) соответствует ли напряжение питания (перенапряжение может привести к повреждению модуля драйвера); Для входа постоянного тока плюс/- полярность не должна быть неправильной, независимо от того, соответствует ли модель двигателя или установленное значение тока на контроллере привода (не слишком большое в начале);


2) Линия управляющего сигнала надежна, лучше всего рассмотреть проблему экранирования на промышленной площадке (например, использование витой пары);


3) Не подключайте все провода, которые необходимо подключить в начале, подключите только самую базовую систему, а затем постепенно подключайте после того, как она заработает.


4) Обязательно выясните метод заземления или используйте плавающее воздушное соединение.


5) В течение получаса после начала работы внимательно наблюдайте за состоянием двигателя, например, за нормальным ли движением, повышением звука и температуры, и немедленно остановите машину для регулировки, если обнаружена какая-либо проблема.


7. Когда шаговый двигатель запускается и работает, иногда он не двигается или движется на месте, а иногда теряет шаг во время работы. В чем проблема?


Как правило, при осмотре следует учитывать следующие аспекты:


1) Является ли крутящий момент двигателя достаточно большим для управления нагрузкой, поэтому мы обычно рекомендуем пользователям выбирать двигатель с крутящим моментом на 50-100% больше, чем фактическая потребность при выборе типа, потому что шаговый двигатель не может работать с превышением нагрузка, даже если она мгновенная, вызовет потерю шага, серьезную остановку или неравномерное повторяющееся движение на месте.


2) Whether the current of the input stepping pulse from the upper controller is large enough (generally >10 мА), чтобы обеспечить стабильную оптическую связь, и не слишком ли высока входная частота для ее приема. Если выходной цепью верхнего контроллера является схема CMOS, следует также выбрать входной драйвер CMOS. Обучение технологиям Wechat стоит вашего внимания.


3) Является ли пусковая частота слишком высокой, установлен ли процесс ускорения в процедуре пуска, лучше всего разогнаться от указанной пусковой частоты двигателя до заданной частоты, даже если время разгона очень короткое, в противном случае может быть нестабильным или даже находиться в состоянии ожидания.


4) Когда двигатель не закреплен должным образом, иногда возникает такое состояние, что является нормальным. Потому что, по сути, это вызывает сильный резонанс двигателя и приводит к асинхронности. Двигатель должен быть зафиксирован на месте.


5) Для 5-фазного двигателя, если неправильное подключение фаз, двигатель не будет работать.


8. Я хочу управлять серводвигателем напрямую через связь. Это возможно?


Да, но и удобнее, только со скоростью проблемы, ибо скорость отклика не слишком высокие требования к приложению. Если требуются параметры управления с быстрым откликом, лучше всего использовать карту управления сервоприводом, как правило, она имеет DSP и высокоскоростную логическую схему обработки для достижения высокой скорости и высокой точности управления движением. Например, S-ускорение, многоосевая интерполяция и т. д.


9. Как насчет импульсного источника питания для систем с шаговыми двигателями и двигателями постоянного тока?


Как правило, лучше этого не делать, особенно для двигателей с большим крутящим моментом, за исключением случаев, когда импульсный источник питания более чем в два раза превышает требуемую мощность. Потому что, когда двигатель работает, это большая индуктивная нагрузка, которая будет формировать мгновенное высокое напряжение на стороне источника питания. Характеристики перегрузки импульсного источника питания не очень хорошие, защитят от отключения, и его точность регулирования напряжения не требуется, иногда это может привести к повреждению импульсного источника питания и драйвера. Источник питания постоянного тока, который можно заменить обычным кольцевым или R-образным трансформатором.


10. Можно ли управлять шаговым двигателем постоянным напряжением ±10 В или 4–20 мА?


Да, но требуется другой модуль преобразования.


11. Имеется серводвигатель с датчиком обратной связи. Может ли он управляться сервоприводом только с портом измерения скорости?


Да, он должен быть оснащен энкодером, чтобы ускорить сигнальный модуль измерительной машины.


12. Можно ли разобрать часть серводвигателя с кодовой табличкой?


Запрещено разбирать, потому что кварцевый чип в кодовой пластине легко сломать, а после попадания пыли срок службы и точность не гарантируются, и требуется профессиональное обслуживание.


13. Можно ли разбирать шаговые и серводвигатели для обслуживания или модификации?


Нет, лучше пусть это сделает производитель. После разборки установить обратно без профессионального оборудования сложно. Зазор между статором двигателя не может быть гарантирован. Характеристики материала из магнитной стали разрушаются, и даже вызывают магнитные потери, крутящий момент двигателя значительно снижается.


14. Может ли сервоконтроллер определить изменение внешней нагрузки?


Остановитесь, верните или поддерживайте определенную тягу, чтобы продолжить, когда встретится заданное сопротивление.


15. Могу ли я использовать отечественный привод или двигатель с зарубежным высококачественным двигателем или приводом?


В принципе можно, но использовать его можно только после уточнения технических параметров мотора, иначе это сильно снизит должный эффект, а то и повлияет на долговременную эксплуатацию и ресурс. Перед принятием решения лучше проконсультироваться с поставщиком.


16. Безопасно ли управлять двигателем при напряжении питания постоянного тока выше номинального?


Обычно это не проблема, если двигатель работает в пределах установленных ограничений по скорости и току. Поскольку скорость двигателя пропорциональна напряжению в сети двигателя, выбор определенного напряжения питания не приведет к превышению скорости, но могут возникнуть неисправности драйвера и другие неисправности.


Кроме того, необходимо убедиться, что двигатель соответствует минимальным требованиям по индуктивности драйвера, а также обеспечить, чтобы установленное ограничение тока было меньше или равно номинальному току двигателя.


На самом деле, если вы можете заставить двигатель работать относительно медленно (ниже номинального напряжения) в вашей конструкции, это нормально.


РАБОТА ПРИ МЕНЬШЕМ НАПРЯЖЕНИИ (И, ПОЭТОМУ, С МЕНЬШЕЙ СКОРОСТЬЮ) ОБЕСПЕЧИВАЕТ МЕНЬШИЙ ОТСКОРОК ПРИ РАБОТЕ ЩЕТОК, МЕНЬШИЙ ИЗНОС ЩЕТОК/коллектора, МЕНЬШЕ ПОТРЕБЛЕНИЕ ТОКА И Увеличивает срок службы ДВИГАТЕЛЯ.


С другой стороны, если ограничение размера двигателя и требования к производительности требуют дополнительного крутящего момента и скорости, также возможен избыточный приводной двигатель, но это приведет к снижению срока службы продукта.


17. Как правильно выбрать блок питания для приложения?


Рекомендуется выбирать значение напряжения питания на 10 процентов -50 процентов выше, чем максимальное требуемое напряжение. Этот процент зависит от Kt, Ke и падения напряжения в системе. Текущее значение привода должно быть достаточным для передачи энергии, необходимой для приложения. Помните, что значение выходного напряжения драйвера отличается от напряжения питания, поэтому выходной ток драйвера также отличается от входного тока. Чтобы определить подходящий ток питания, рассчитайте все требования к мощности для приложения и добавьте еще 5 процентов. Требуемое значение тока можно получить путем расчета по формуле I=P/V.


Рекомендуется выбирать значение напряжения питания на 10 процентов -50 процентов выше, чем максимальное требуемое напряжение. Этот процент зависит от Kt, Ke и падения напряжения в системе. Текущее значение привода должно быть достаточным для передачи энергии, необходимой для приложения. Помните, что значение выходного напряжения драйвера отличается от напряжения питания, поэтому выходной ток драйвера также отличается от входного тока. Чтобы определить подходящий ток питания, рассчитайте все требования к мощности для приложения и добавьте еще 5 процентов. Требуемое значение тока можно получить путем расчета по формуле I=P/V.


18. Какой режим работы сервопривода я могу выбрать?


Различные режимы присутствуют не во всех моделях приводов.


19. Как заземляются приводы и системы?


A. Не заземляйте неизолированный порт шины постоянного тока или неизолированный сигнал на землю, если нет изоляции между источником питания переменного тока и шиной постоянного тока драйвера (например, трансформатором). Это может привести к повреждению оборудования и травмам. Поскольку ОБЩЕЕ напряжение переменного тока НЕ ​​ОТНОСИТСЯ К ЗЕМЛЕ, может быть высокое напряжение МЕЖДУ землей шины постоянного тока и землей.


б. В большинстве сервосистем все точки общего заземления и заземления подключаются к сигнальному концу. Заземляющие контуры, образованные различными способами соединения земли, чувствительны к шуму и генерируют потоки в разных опорных точках.


в. Чтобы поддерживать постоянное опорное напряжение команды, соедините сигнальную землю драйвера с сигнальной землей контроллера. Он также будет подключен к земле внешнего источника питания, который повлияет на работу контроллера и драйвера (например, питание энкодера 5 В).


д. Заземлить экранирующий слой сложнее, есть несколько способов. Правильное подключение экрана находится в контрольной точке внутри его цепи. Эта точка зависит от того, заземляются ли источник шума и приемник одновременно или плавают. Убедитесь, что экран заземлен в одной и той же точке, чтобы ток заземления не протекал через экран.


20. Почему редуктор не может точно соответствовать двигателю при стандартном крутящем моменте?


Если принять во внимание максимальный непрерывный крутящий момент, создаваемый двигателем через редуктор, многие передаточные отношения будут намного превышать номинальный крутящий момент редуктора.


Если бы мы проектировали каждый редуктор так, чтобы он соответствовал полному крутящему моменту, внутренние шестерни редуктора имели бы слишком много комбинаций (большой объем и материал).


Это сделает цену продукта высокой и нарушит принцип продукта «высокая производительность, малый объем».


21. Как выбрать электрические цилиндры, слайды, прецизионные платформы? Как рассчитывается стоимость?


Ключ к выбору актуаторов зависит от ваших требований к параметрам движения. Вы можете определить технические условия, такие как конкретные параметры движения в соответствии с вашими потребностями. Эти параметры должны соответствовать вашим реальным потребностям, не только соответствовать требованиям приложения и оставлять место, но и не завышать слишком высоко, иначе стоимость может быть в несколько раз больше, чем у стандартных продуктов. Например, если достаточно точности {{0}},1 мм, не выбирайте параметр 0,01 мм. То же самое касается других вещей, таких как грузоподъемность и скорость.


Еще одно предложение для пользователей состоит в том, что, если в этом нет необходимости, три основных параметра: толкающее и тянущее усилие или подшипник, скорость и точность позиционирования не должны быть высокими одновременно, поскольку привод является высокоточным и высокотехнологичный продукт электромеханической интеграции. Нам необходимо спроектировать и изготовить с учетом механической конструкции, электрических характеристик, характеристик материалов, материалов и методов обработки и других аспектов рассмотрения и выбора соответствующих компонентов двигателя, контроллера привода и устройства обратной связи, а также различных уровней точности. можно сказать, что направляющая, винт, опора и другие механические системы для достижения требуемых общих параметров движения тянут все тело продукта. Конечно, если у вас высокие требования к продукции, мы все равно можем их удовлетворить, но стоимость будет соответственно увеличена.


伺服系统的关键问题汇总