Sistema di controllo della velocità del servomotore CA

Il servomotore DC nel servosistema di alimentazione NC è stato ampiamente utilizzato, ha buone caratteristiche di velocità e coppia, ma la sua struttura complessa, gli elevati costi di produzione, il grande volume e la spazzola del motore sono facili da usurare, il commutatore produce scintille, la capacità del servomotore DC e le occasioni di utilizzo limitate. Servomotore AC senza spazzole e commutatore e altri difetti strutturali; E il nuovo tipo di dispositivo interruttore di alimentazione, circuito integrato specifico per l'applicazione, lo sviluppo della tecnologia informatica e dell'algoritmo di controllo e così via, per promuovere lo sviluppo del circuito di azionamento CA, fa sì che la caratteristica di regolazione della velocità del servoazionamento CA possa adattarsi ai requisiti del servosistema di alimentazione della macchina utensile NC. Le moderne macchine utensili a controllo numerico tendono ad essere azionate da servoazionamento CA, servoazionamento CA per sostituire il servoazionamento CC. 1. La struttura del motore CA servomotore CA con motore a induzione CA e motore sincrono CA. Il motore a induzione CA ha una struttura semplice, una grande capacità, prezzi bassi, generalmente utilizza il movimento di fondo del motore di azionamento. Il servomotore CA sincrono a magneti permanenti viene utilizzato come movimento di alimentazione del motore di azionamento e la sua struttura schematica è mostrata nella Figura 1. Il motore è costituito da statore, rotore ed elemento di rilevamento. Lo statore dalla piastra piegata, il suo aspetto è un poligono, senza base, quindi favorisce la dissipazione del calore. Incorporato nel dente dello statore un logaritmo di avvolgimento trifase. Rotore dalla piastra piegata, e nel quale è dotato di un magnete permanente, logaritmico e di un polo statorico logaritmico stesso. I magneti permanenti sono: alnico, ferrite e lega ndfeb a magneti permanenti di terre rare, le prestazioni della lega con lega di magneti permanenti di terre rare sono le migliori. L'elemento di rilevamento con encoder a impulsi può anche utilizzare una dinamo tachimetrica con trasformatore rotante, utilizzata per rilevare la posizione angolare, lo spostamento e la velocità di rotazione del motore, al fine di fornire la posizione assoluta delle informazioni sulla posizione del rotore del motore CA sincrono a magnete permanente, il feedback e la quantità di feedback della velocità. 2. Controllo della frequenza del servomotore ca della velocità del motore ca n, molto logaritmico p con frequenza di potenza ca f, il motore e la relazione tra la velocità di pattinaggio di velocità di trasferimento s (1) Per motore asincrono s≠ S = 0, 0, per motore sincrono. Per tipo (1), modificare la frequenza di alimentazione f, la velocità del motore cambia in proporzione diretta di n e f. Avvolgimento dello statore del motore con potenziale elettrico di E = 4. 44 fwkwΦSe si omette la caduta di tensione dell'impedenza dello statore, la tensione di fase dello statore U≈ E = 4. 44 fwkwΦNel tipo, kw è costante, se la tensione di fase U è invariata, quindi con l'aumento della frequenza f, il flusso del traferro e Phi; Diminuirà. E può essere visto dall'equazione della coppia, & Phi; Il valore diminuisce e anche la corrente indotta dal rotore del motore I2 diminuisce di conseguenza, porterà inevitabilmente a ridurre la coppia di uscita del motore M. Inoltre, se la tensione di fase U è la stessa, con la diminuzione di f, flusso magnetico traferro & Phi; Aumenterà, il che renderà la saturazione del circuito magnetico, l'aumento della corrente di eccitazione causerà la perdita di ferro, il fattore di potenza. Quindi, modificando la velocità della frequenza f, è necessario modificare contemporaneamente la tensione di fase dello statore U, per mantenere & Phi; Il valore è vicino allo stesso, quindi M è quasi lo stesso. Il controllo visibile della frequenza del servomotore CA della velocità del motore è il problema chiave per ottenere la modulazione di frequenza del regolatore di tensione di alimentazione CA. Esistono molti tipi di sorgenti FM. Di solito il circuito di trasformazione della comunicazione -Dc -Comunicazione, il circuito della corrente trifase è la parte principale dell'inverter. Come mostrato nella figura 2 è lo schema di principio del circuito principale dell'inverter trifase di tipo transistor di potenza di tensione (GTR) più utilizzato. Tramite il circuito raddrizzatore a diodi AC la trasformazione DC per ottenere una tensione DC costante Ud, l'elemento di commutazione del transistor di potenza T1, T4, T3, T6, T5, T2 dell'inverter PWM trifase, la capacità C sta cercando di mantenere la tensione DC in ingresso dell'inverter Ud come un valore costante, quindi questa linea è chiamata inverter del tipo di tensione. L'elemento di commutazione dell'inverter T1, T2, T3 è controllato dall'onda triangolare 1 e generato in base ai requisiti del controllo della regolazione della velocità ha una certa frequenza e ampiezza di tensione dell'onda sinusoidale 2, attraverso il confronto dell'onda 1 e 2 per generare continui, 3, isometrici e un'ampia gamma di impulsi rettangolari come controllo dei segnali di controllo on-off. In questo modo si ottengono tre gruppi nell'uscita dell'inverter con 3 forme d'onda simili a impulsi rettangolari, la forma d'onda nel motore di azionamento, la sua azione è equivalente a 4 tensioni sinusoidali trifase. Dalla discussione di cui sopra, l'inverter è la chiave per realizzare la conversione di frequenza regolando il controllo dell'inverter e ottenendo la forma d'onda di controllo richiesta 3. La realizzazione di metodi di controllo della forma d'onda (la modalità di controllo della velocità del motore), ora ampiamente adottati dal controllo della trasformazione vettoriale. La Figura 3 è un esempio del diagramma del sistema di controllo servo CA, il sistema è costituito da due parti, convertitore di potenza e piattaforma di controllo. Convertitore di potenza e costituito da raddrizzatore e inverter, il ruolo del raddrizzatore è l'ingresso della corrente alternata trifase in corrente continua (cc), come mostrato nella figura 3 in alto a sinistra; L'inverter deve dirigere la corrente (CC) in base ai requisiti del segnale di controllo della corrente alternata trifase (CA), ora UTILIZZA spesso il nuovo tipo di modulo IPM ad alta potenza con frequenza di commutazione dell'inverter ad alte prestazioni, come mostrato nella figura 3 in alto. La piattaforma controller sull'hardware dello schema DSP + FPGA come mostrato nella figura 3 come mostrato nella parte inferiore. La funzione principale dei dispositivi FPGA (field programmable gate array) e DSP (processore di segnale digitale) è, insieme all'implementazione software di tutti i controlli, la pianificazione delle attività, l'elaborazione del segnale di ingresso e di uscita, la generazione del segnale di controllo dell'inverter e altre funzioni di controllo, ecc. Microcomputer a chip singolo AT89C52 per realizzare il display a tubo digitale, tastiera, utilizzato per il debug e l'impostazione dei parametri, nonché la gestione della porta seriale. Spazio limitato, funzione dettagliata di ciascun modulo, qui non viene più discusso in dettaglio.