Ac servo motor speed control system

Ang dc servo motor servo motor sa nc feed servo system ay malawakang ginamit, ito ay may mahusay na bilis at mga katangian ng metalikang kuwintas, ngunit ang kumplikadong istraktura, mataas na gastos sa pagmamanupaktura, malaking volume, at motor brush ay madaling magsuot at mapunit, ang commutator ay gumagawa ng mga spark, ang kapasidad ng dc servo motor at paggamit ng mga okasyon ay pinaghihigpitan. Ac servo motor na walang brush at commutator at iba pang mga depekto sa istruktura; At ang bagong uri ng power switch device, application-specific integrated circuit, ang pagbuo ng teknolohiya ng computer at ang control algorithm at iba pa, upang i-promote ang pagbuo ng ac drive circuit, ginagawa ang speed regulation na katangian ng ac servo driver ay maaaring umangkop sa mga kinakailangan ng nc machine tool feed servo system. Ang mga modernong nc machine tool ay may posibilidad na hinihimok ng ac servo, ac servo drive upang palitan ang dc servo drive. 1. Ang istraktura ng ac servo motor ac motor na may ac induction motor at ac synchronous na motor. Ang AC induction motor ay may simpleng istraktura, malaking kapasidad, mababang presyo, sa pangkalahatan ay gumagamit ng paggalaw sa background ng drive motor. Permanent magnet synchronous ac servo motor ay ginagamit bilang drive motor feed movement at ang structure schematic nito ay ipinapakita sa figure 1. Motor ay binubuo ng stator at rotor at detecting element. Ang stator sa pamamagitan ng nakatiklop na plato, ang hitsura nito ay isang polygon, walang base, kaya na kaaya-aya sa pagwawaldas ng init. Naka-embed sa stator tooth ng logarithm ng three-phase winding. Rotor sa pamamagitan ng nakatiklop na plato, at kung saan ay nilagyan ng permanenteng magnet, logarithmic at stator pole ng logarithmic pareho. Ang mga permanenteng magnet ay: alnico, ferrite at ang rare earth permanent magnet ndfeb alloy, ang alloy na may rare earth permanent magnet alloy na pagganap ay pinakamahusay. Ang pag-detect ng elemento na may pulse encoder, ay maaari ding gumamit ng umiikot na transpormador na tachogenerator, na ginagamit upang makita ang posisyon ng sulok, pag-aalis at bilis ng pag-ikot ng motor, upang maibigay ang ganap na posisyon ng permanenteng magnet na sabaysabay na impormasyon sa posisyon ng ac motor rotor, feedback at halaga ng feedback ng bilis. 2. Ac servo motor frequency control ng ac motor speed n, very logarithmic p na may ac power frequency f, ang motor at ang ugnayan sa pagitan ng transfer speed skating rate s (1)Para sa asynchronous na motor s≠ S = 0, 0, para sa kasabay na motor. Sa pamamagitan ng uri (1), baguhin ang dalas ng kapangyarihan f, nagbabago ang bilis ng motor bilang direktang proporsyon ng n at f. Motor stator winding ng electric potensyal ng E = 4. 44 fwkwΦKung tinanggal mo ang stator impedance boltahe drop, ang stator phase boltahe U≈ E = 4。 44 fwkwΦSa uri, kw ay pare-pareho, kung ang phase boltahe U ay hindi nagbabago, pagkatapos ay sa pagtaas ng frequency f, ang air gap flux & Phi; Mababawasan. At makikita mula sa torque equation, & Phi; Ang halaga ay bumababa, at ang motor rotor induced current I2 ay bumababa rin nang naaayon, ay hindi maiiwasang hahantong upang pahintulutan ang output torque ng motor M pababa. Bilang karagdagan, kung ang phase boltahe U pareho, na may pagbaba ng f, air gap magnetic flux & Phi; Tataas, na gagawin ang magnetic circuit saturation, paggulo surge kasalukuyang tumataas na sanhi ng pagkawala ng bakal, ang power factor. Kaya baguhin ang bilis ng frequency f, kailangang baguhin ang stator phase boltahe U sa parehong oras, upang mapanatili ang & Phi; Ang halaga ay malapit sa pareho, kaya ang M ay halos pareho. Ang nakikitang ac servo motor frequency control ng motor speed ay ang pangunahing problema upang makuha ang frequency modulation ng ac power voltage regulator. Mayroong maraming mga uri ng pinagmulan ng FM. Karaniwan ang komunikasyon -Dc -Communication transform circuit, ang circuit ng tatlong phase kasalukuyang ay ang pangunahing bahagi ng inverter. Tulad ng ipinapakita sa figure 2 ay ang pinaka-tinatanggap na uri ng boltahe power transistor (GTR)Three-phase inverter main circuit principle diagram. Sa pamamagitan ng ac -Diode rectifier circuit dc transform upang makakuha ng isang pare-pareho ang dc boltahe Ud, kapangyarihan transistor switching elemento T1, T4, T3, T6, T5, T2 ng tatlong-phase PWM inverter, capacitance C ay sinusubukan upang mapanatili ang input dc boltahe inverter Ud bilang isang pare-pareho ang halaga, samakatuwid, ang linyang ito ay tinatawag na boltahe uri inverter. Inverter switching element T1, T2, T3 ay kinokontrol ng triangular wave 1 at nabuo ayon sa mga kinakailangan ng speed regulation control ay may isang tiyak na dalas at boltahe amplitude ng sine wave 2, sa pamamagitan ng paghahambing ng wave 1 at 2 upang makabuo ng tuloy-tuloy, 3, isometric at malawak na hanay ng rectangular pulse bilang kontrol sa on-off control signal. Kaya nanalo ng tatlong grupo sa output ng inverter na may 3 katulad na hugis-parihaba pulse waveform, ang waveform sa drive motor, ang pagkilos nito ay katumbas ng 4 na three-phase sine boltahe. Mula sa talakayan sa itaas, ang inverter ay ang susi upang mapagtanto ang dalas ng conversion na kumokontrol sa inverter control end makamit ang kinakailangang control waveform 3. Ang pagsasakatuparan ng waveform control method (Ang motor speed control mode), na ngayon ay malawak na pinagtibay ng vector transformation control. Ang Figure 3 ay isang halimbawa ng diagram ng ac servo control system, ang system ay binubuo ng dalawang bahagi, power converter at control platform. Power converter at binubuo ng rectifier at inverter, ang papel ng rectifier ay ang input ng three-phase alternating current sa direct current (dc), tulad ng ipinapakita sa figure 3 upper left; Ang inverter ay upang idirekta ang kasalukuyang (dc) sa kinakailangan ayon sa kinakailangan ng control signal ng three-phase alternating current (ac), ngayon ay madalas na GINAGAMIT ang bagong uri ng mataas na pagganap ng inverter switching frequency high power module IPM, tulad ng ipinapakita sa figure 3 upper. Ang controller platform sa hardware ng scheme ng DSP + FPGA tulad ng ipinapakita sa figure 3 tulad ng ipinapakita sa ibabang bahagi. Ang FPGA (Field programmable gate array)Devices at DSP (Digital signal processor)'s main function is, together with the software implementation of all control the task scheduling, the processing of input and output signal, the inverter control signal generation, and other control functions, etc. Single-chip microcomputer AT89C52 para mapagtanto ang digital na pag-debug ng mga parameter para sa pagpapakita ng mga port, keyboard, atU. Limitadong espasyo, detalyadong pag-andar ng bawat module, dito ay hindi na tinalakay nang detalyado.