Сервопривод - Servo drive

Бесщеточный сервоусилитель Advanced Motion Control с подключением якоря

Сервопривод представляет собой электронный усилитель используется для питания электрических сервомеханизмов .

Сервопривод отслеживает сигнал обратной связи от сервомеханизма и постоянно корректирует отклонение от ожидаемого поведения.

Функция

Сервопривод получает командный сигнал от системы управления, усиливает сигнал и передает электрический ток на серводвигатель для создания движения, пропорционального командному сигналу. Обычно командный сигнал представляет желаемую скорость, но также может представлять желаемый крутящий момент или положение. Датчик прикреплен к серводвигателю сообщает фактическое состояние спины двигателя к сервоприводу. Затем сервопривод сравнивает фактическое состояние двигателя с заданным состоянием двигателя. Затем он изменяет напряжение, частоту или ширину импульса двигателя, чтобы скорректировать любое отклонение от заданного состояния.

В правильно сконфигурированной системе управления серводвигатель вращается со скоростью, которая очень близко приближается к сигналу скорости, принимаемому сервоприводом от системы управления. Некоторые параметры, такие как жесткость (также известная как пропорциональное усиление), демпфирование (также известное как производное усиление) и усиление обратной связи, могут быть отрегулированы для достижения желаемых характеристик. Процесс настройки этих параметров называется настройкой производительности .

Хотя для многих серводвигателей требуется привод, соответствующий конкретной марке или модели двигателя, в настоящее время доступно множество приводов, совместимых с широким спектром двигателей.

Цифровой и аналоговый

Большинство сервоприводов, используемых в промышленности, являются цифровыми или аналоговыми. Цифровые приводы отличаются от аналоговых приводов наличием микропроцессора или компьютера, который анализирует поступающие сигналы при управлении механизмом. Микропроцессор получает поток импульсов от кодировщика, который может определять такие параметры, как скорость. Изменение импульса или сигнала позволяет механизму регулировать скорость, по существу, создавая эффект регулятора скорости. Повторяющиеся задачи, выполняемые процессором, позволяют цифровому приводу быстро самонастраиваться. В случаях, когда механизмы должны адаптироваться ко многим условиям, это может быть удобно, потому что цифровой привод может быстро настраиваться с небольшими усилиями. Недостатком цифровых приводов является большое количество потребляемой энергии. Однако многие цифровые приводы устанавливают аккумуляторные батареи емкостью для контроля срока службы батарей. Общая система обратной связи для цифрового сервопривода похожа на аналог, за исключением того, что микропроцессор использует алгоритмы для прогнозирования состояния системы.

Аналоговые приводы управляют скоростью через различные электрические входы, обычно ± 10 вольт. Аналоговые приводы, часто настраиваемые с помощью потенциометров, имеют подключаемые «индивидуальные карты», которые предварительно настроены на определенные условия. Большинство аналоговых приводов работают с использованием тахогенератора для измерения входящих сигналов и получения результирующего требуемого крутящего момента. Этот крутящий момент требует тока в механизме в зависимости от контура обратной связи. Этот усилитель называется четырехквадрантным приводом, поскольку он может ускоряться, замедляться и тормозиться в любом направлении вращения. Традиционные аналоговые приводы потребляют меньше энергии, чем цифровые приводы, и в некоторых случаях могут обеспечивать очень высокую производительность. При соблюдении условий аналоговые приводы обеспечивают стабильную работу с минимальным «дрожанием» в состоянии покоя. Некоторые аналоговые сервоприводы не нуждаются в усилителе крутящего момента и полагаются на усилители скорости в ситуациях, когда скорость более важна.

Использование в промышленности

OEM сервопривод от INGENIA, установленный на фрезерном станке с ЧПУ, управляющем двигателем Faulhaber

Сервосистемы могут использоваться , среди прочего, в обработке с ЧПУ , автоматизации производства и робототехнике. Их основным преимуществом перед традиционными двигателями постоянного или переменного тока является добавление обратной связи двигателя. Эта обратная связь может использоваться для обнаружения нежелательного движения или для обеспечения точности управляемого движения. Обратная связь обычно обеспечивается каким-либо кодировщиком. Сервоприводы при использовании с постоянным изменением скорости имеют лучший жизненный цикл, чем обычные двигатели переменного тока. Серводвигатели также могут действовать как тормоз, отключая генерируемую электроэнергию от самого двигателя.

Смотрите также

Рекомендации

  1. ^ Руководство сервопривода
  2. ^ "Drive Technologies" (PDF) .
  3. ^ RcHelpDotCom (02.05.2011), Аналоговые и цифровые сервоприводы, В чем разница , получено 14 февраля 2019 г.