«Серво» Английский servo - значение греческого «раб». Люди хотят использовать «сервомеханизм» как удобный ручной инструмент, в зависимости от требований управляющего сигнала. Пока не поступит сигнал, он не сдвинется с места; после поступления сигнала сразу же повернет; когда сигнал пропадает, он может немедленно остановиться. Из-за своей «серво-ведомой» характеристики она получила название - система сервоуправления.
Определение сервопривода:
(1)Сервосистема: автоматическая система управления, которая изменяет выходные данные объекта, такие как положение, ориентация, состояние и момент объекта, и может следить за любым изменением входной величины (или заданного значения).
(2) В автоматической системе управления система, которая может реагировать на управляющий сигнал с определенной степенью точности, называется ведомой системой, также называемой сервосистемой. Чтобы гарантировать точность этого мгновенного отклика, обычно существует сравнение обратной связи датчика положения, скорости и крутящего момента, также известное как управление с обратной связью.
Основная задача сервопривода - усиление, преобразование и управление мощностью в соответствии с требованиями управляющей команды, так что управление крутящим моментом, скоростью и положением выходного сигнала приводного устройства с обратной связью очень гибкое и удобное. ,
Проще говоря, положение, время и сила системы движения «послушны» в любое время, в какое время и в каком положении и какая сила выводится в этом положении, называется сервоуправлением.
Среди них, если система движения приводится в движение двигателем, то положение двигателя соответствует рабочему току, потребляемому двигателем, что является проблемой, которую должна решить система сервоуправления. В каком положении, какое напряжение и ток (включая фазу) поступают на двигатель, это называется контуром положения и контролем контура тока. Величина изменения положения во времени - это контур скорости, а изменение контура скорости - это ускорение и рывки. Из физики мы знаем, что ускорение соответствует силе (такой как гравитационное ускорение G), а выходная сила двигателя приводится в действие входным напряжением (включая фазу), тогда на входе двигателя токовая петля = сила, от Двигатель Обратная связь датчика - ускорение = сила. Посредством обратной связи с датчиком на двигателе информация о положении и ускорении получается и сравнивается с управляющим входом для формирования системы сервоуправления с обратной связью.
Угловой энкодер - это датчик положения вращения, который выдает инкрементный импульсный сигнал (представляющий изменение положения) или сигнал углового положения абсолютного значения. Первая производная этого сигнала по времени - скорость, а вторая производная - ускорение. Следовательно, угловые энкодеры - лучший выбор датчика обратной связи для сервосистем.
Мотор - это наиболее часто используемый привод движения. Привод двигателя имеет замкнутый контур управления положением, скоростью и крутящим моментом. Это называется «серводвигатель». Обычно используемый серводвигатель представляет собой синхронный двигатель переменного тока с постоянными магнитами, а иногда синхронный двигатель с постоянными магнитами переменного тока называют серводвигателем.
Синхронный двигатель с постоянными магнитами переменного тока:
То есть ротор изготовлен из материала постоянного магнита, поэтому после вращения, поскольку вращающееся магнитное поле статора двигателя изменяется, ротор также изменяет скорость частоты отклика, а скорость ротора = магнитная сила статора скорость толкания, поэтому она называется «синхронной». Синхронные двигатели переменного тока с постоянными магнитами оснащены энкодерами в соответствии с их требованиями к синхронизму. Эти энкодеры не только выдают сигналы углового положения (такие как инкрементальные импульсные сигналы или абсолютные цифровые сигналы), но также обеспечивают изменение положения ротора. Фазовые сигналы (такие как UVW или однооборотные синусоидальные и косинусоидальные сигналы C, D), сигналы углового положения в виде обратной связи по положению и скорости с обратной связью с обратной связью и сигналы коммутации ротора для обратной связи с обратной связью с обратной связью по току двигателя и крутящему моменту, входящему в получить синхронное вращение ротора. Следовательно, синхронный двигатель с постоянными магнитами переменного тока получил "серво" характеристику естественным образом благодаря прямому добавлению энкодера, информации обратной связи о положении, скорости и крутящем моменте, а также управления с обратной связью.
Фактически, не только синхронные двигатели переменного тока с постоянными магнитами могут иметь характеристики сервопривода, асинхронные двигатели переменного тока через свои контроллеры (инверторы) и обратную связь от датчиков (например, энкодеры) также могут управляться контроллером для достижения положения, скорости и даже выходного крутящего момента. Управление с обратной связью и последующая реакция также могут обеспечить характеристики «сервосистемы».
Можно ли его назвать «сервоприводом», зависит от того, может ли его последующая реакция и точность управления с точки зрения положения, скорости и выходной силы соответствовать требованиям использования, и не зависит от того, какой моторный привод используется.
Исходя из предпосылки разработки технологии преобразования частоты, контроллер сервопривода имеет более точную технологию управления и алгоритм работы, чем обычное преобразование частоты в токовом контуре, контуре скорости и контуре положения внутри привода. Он также более мощный, чем традиционный инвертор. У многих главное - сделать точный контроль положения. Скорость и положение регулируются командами, отправляемыми хост-контроллером (конечно, есть некоторые преобразования частоты - контроллер интегрирует блок управления или напрямую устанавливает параметры положения и скорости в приводе посредством связи по шине или PG-карты. ) Внутренние алгоритмы привода, более быстрые и точные вычисления, а также улучшенная электроника делают его лучше преобразователя частоты.
Контроллер переменной частоты и двигатель образуют разомкнутый контур управления изменением скорости, а шаговый двигатель и драйвер формируют разомкнутый контур управления изменением положения (шага), если датчик (например, код добавляется к переменной система частотного двигателя или система шагового двигателя) Следовательно, внешний командный контроллер (например, ПЛК или карта управления, встроенная в драйвер двигателя) также может обеспечить двойной замкнутый контур положения и скорости и в то же время гарантировать реакцию выходной силы двигателя и останова позиционирования. Система управления «сервоприводом».
Система сервоуправления представляет собой не только двигатель привода движения, но и систему механической передачи, такую как коробка передач, толкающий винт, зубчатый привод и т. Д. Эти системы механической передачи имеют ошибки обработки и сборки, а также имеют изменения температуры и носить. Ошибки, вызванные другими факторами окружающей среды на месте, чтобы предотвратить влияние точности управления, вызванного этими ошибками, датчики иногда добавляются к терминалу движения в качестве информации о положении и скорости обратной связи для системы сервоуправления для исправления ошибки. Такой метод управления называется управлением с полным замкнутым контуром, например добавление линейного энкодера или углового энкодера. Чтобы обеспечить долгосрочную точность управления положением, необходимо добавить датчик нулевого положения или датчик абсолютного значения конечного положения в систему управления и выполнения. Энкодеру абсолютного значения не нужно беспокоиться из-за уникальной кодировки каждой механической позиции датчика. На сигнал влияют внешние помехи, и информация о местоположении после сбоя питания теряется.
Будь то синхронный двигатель переменного тока с постоянными магнитами (также известный как непосредственно серводвигатель) или механические приводы, такие как двигатель с переменной частотой и шаговый двигатель, его необходимо скорректировать с помощью контроллера, системы механической передачи и клеммного датчика, чтобы сформировать законченный «сервопривод» система контроля. Точность управления (точность положения и время отклика) сервосистемы состоит из двигателя исполнительного механизма, привода двигателя, выполнения механической передачи, общего контроллера системы и т. Д., А также внутренних требований синхронного двигателя с постоянными магнитами переменного тока и привода. к его требованиям "синхронизации". Разработан с высочайшей точностью сервоуправления. Однако для обеспечения точности управления и надежности управления терминалом выполнения движения необходимо сбалансировать точность системы механической передачи с точностью и надежностью датчика конечного положения (например, абсолютного энкодера).
Например, система управления лифтом с обратной связью, энкодер был установлен на узле подъема лифта (например, ERN1387 от HEIDENHAIN, Германия), обеспечивая инкрементальные синусоидальные и косинусоидальные сигналы A, B, 2048 циклов импульсов в неделю, при предоставлении одиночных синусоидальных и косинусоидальных сигналов C и D одного цикла, синусоидальные и косинусоидальные сигналы C и D одного круга делятся по приблизительному положению, которое может предоставить информацию о коммутации двигателя UVW; а синусоидальные и косинусоидальные сигналы 2048 циклов в неделю идут дальше. Разделены для получения изменений положения с высоким разрешением. Эта информация об изменении положения с высоким разрешением в основном используется для краткосрочных расчетов ускорения. Поскольку при небольшой временной переменной требуется точная обратная связь по ускорению, необходимо сравнивать больше информации об изменении положения, для чего требуется очень высокое разрешение энкодера и точная точность позиционирования, что обеспечивает точную обратную связь по ускорению для управления входным током двигателя.
Однако из-за механической ошибки в механической системе лифта, лифт по-прежнему должен получать обратную связь от внешнего датчика нивелирования при остановке каждого слоя, так что точное позиционирование может быть достигнуто, например, с помощью фотоэлектрического устройства с плоским уровнем. переключателем или напрямую с помощью абсолютного многооборотного кодировщика с плоским слоем. Чтобы сформировать сервосистему с замкнутым контуром с точным позиционированием.
Фактически, энкодер, необходимый сервосистеме, может иметь два (или только один), один находится на высокоскоростном конце двигателя, для коммутации и обратной связи по ускорению двигателя эта обратная связь поступает в драйвер двигателя, который определяет коммутация управляющего тока двигателя. Другой размер (кольцо крутящего момента) предназначен для точного позиционирования низкоскоростного конца позиционного вывода. Для энкодеров на стороне двигателя требуется высокое разрешение, инкрементальные энкодеры с высоким разрешением часто используются для получения точных изменений ускорения; в то время как энкодеры в терминалах управления движением требуют точного и надежного положения, обычно используются многооборотные энкодеры (также полезны в качестве линейной шкалы).
Если используется только один энкодер (например, только энкодер на конце двигателя), то необходимо полагаться на высокую точность положения механической части трансмиссии, а нынешняя высокоточная механическая трансмиссия практически находится в руках японцев. и немецкие производители. монополия. Добавление датчика (кодировщика) к терминалу - один из способов избежать этой монополии.
В системе управления инвертором, поскольку сигнал коммутации двигателя не требуется, энкодер может быть установлен непосредственно на клемме движения, также называемой концом низкой скорости.
У нас есть две концепции: одна - это сервосистема, а другая - серводвигатель. Эти два понятия не одно и то же. Серводвигатель - это специальный привод. Его конструкция моторного привода с самого начала основана на замкнутом контуре управления положением, скоростью и крутящим моментом, но двигатель не является частью привода, он не представляет всю сервосистему.
Можно ли назвать управление с обратной связью сервосистемой? Нет, но гарантия быстрого контроля и точности по пространству (позиции), точности и времени отклика. Однако точность слежения «быстро» и положение относительны, всегда будет определенное отклонение, которое также является одной из характеристик сервопривода. Настоящий сервопривод должен устранить влияние этого отклонения на результат управления.
Люди, которые смотрели этот товар, также смотрели ：
Продукты, о которых вы, возможно, захотите узнать ：
