System kontroli prędkości silnika serwo Ac

Serwosilnik prądu stałego w układzie serwo zasilania NC był szeroko stosowany, ma dobrą charakterystykę prędkości i momentu obrotowego, ale jego złożona konstrukcja, wysokie koszty produkcji, duża objętość i szczotka silnika są łatwe do zużycia, komutator wytwarza iskry, pojemność serwosilnika prądu stałego i wykorzystanie okazji jest ograniczone. Silnik serwo prądu przemiennego bez szczotki i komutatora oraz innych wad konstrukcyjnych; Nowy typ urządzenia przełączającego zasilanie, układ scalony specyficzny dla aplikacji, rozwój technologii komputerowej i algorytmu sterowania itd., aby promować rozwój obwodu napędu prądu przemiennego, sprawia, że ​​charakterystyka regulacji prędkości sterownika serwo prądu przemiennego może dostosować się do wymagań układu serwo podawania obrabiarki NC. Nowoczesne obrabiarki CNC są zwykle napędzane serwonapędem prądu przemiennego, serwonapędem prądu przemiennego, który zastępuje serwonapęd prądu stałego. 1. Struktura serwosilnika prądu przemiennego z silnikiem indukcyjnym prądu przemiennego i silnikiem synchronicznym prądu przemiennego. Silnik indukcyjny prądu przemiennego ma prostą konstrukcję, dużą pojemność, niskie ceny, generalnie wykorzystuje ruch tła silnika napędowego. Jako ruch posuwu silnika napędowego stosowany jest synchroniczny serwomotor prądu przemiennego z magnesami trwałymi, a schemat jego budowy pokazano na rysunku 1. Silnik składa się ze stojana i wirnika oraz elementu detekcyjnego. Stojan przy złożonej płycie ma wygląd wielokąta, bez podstawy, co sprzyja odprowadzaniu ciepła. W zębie stojana osadzony jest logarytm uzwojenia trójfazowego. Wirnik o złożonej płycie, w którym jest wyposażony w magnes trwały, logarytmiczny i biegun stojana o tym samym logarytmicznym. Magnesy trwałe to: alnico, ferryt i stop ndfeb z magnesami trwałymi ziem rzadkich, stop z magnesami trwałymi ziem rzadkich jest najlepszy. Element wykrywający z enkoderem impulsów może również wykorzystywać tachogenerator z transformatorem obrotowym, używany do wykrywania położenia narożnika, przemieszczenia i prędkości obrotowej silnika, w celu zapewnienia bezwzględnego położenia informacji o położeniu wirnika synchronicznego silnika prądu przemiennego z magnesami trwałymi, sprzężenia zwrotnego i wielkości sprzężenia zwrotnego prędkości. 2. Sterowanie częstotliwością serwosilnika Ac dla prędkości n, bardzo logarytmicznej p z częstotliwością zasilania AC f, silnika i zależnością pomiędzy współczynnikiem zmiany prędkości przenoszenia s (1) Dla silnika asynchronicznego s≠ S = 0, 0, dla silnika synchronicznego. Według typu (1) zmień częstotliwość zasilania f, prędkość silnika zmienia się jako bezpośrednia proporcja n i f. Uzwojenie stojana silnika o potencjale elektrycznym E = 4,44 fwkwΦJeśli pominiemy spadek napięcia na impedancji stojana, napięcie fazowe stojana U≈ E = 4。 44 fwkwΦOn typu, kw jest stałe, jeśli napięcie fazowe U jest niezmienne, to wraz ze wzrostem częstotliwości f strumień szczeliny powietrznej & Phi; Zmniejszy się. I można zobaczyć na podstawie równania momentu obrotowego, & Phi; Wartość maleje, a prąd I2 indukowany przez wirnik silnika również odpowiednio się zmniejsza, co nieuchronnie doprowadzi do zmniejszenia wyjściowego momentu obrotowego silnika M. Ponadto, jeśli napięcie fazowe U jest takie samo, wraz ze spadkiem f, strumień magnetyczny szczeliny powietrznej & Phi; Wzrośnie, co spowoduje nasycenie obwodu magnetycznego, wzrost prądu wzbudzenia spowoduje utratę żelaza, współczynnik mocy. Zatem zmień częstotliwość f, prędkość, musisz jednocześnie zmienić napięcie fazowe stojana U, aby utrzymać & Phi; Wartość jest prawie taka sama, więc M jest prawie takie samo. Widoczna kontrola prędkości silnika serwo prądu przemiennego jest kluczowym problemem w celu uzyskania modulacji częstotliwości regulatora napięcia prądu przemiennego. Istnieje wiele rodzajów źródeł FM. Zwykle obwód transformacji komunikacji -Dc -Komunikacja, obwód prądu trójfazowego jest główną częścią falownika. Jak pokazano na rysunku 2, schemat podstawowy obwodu głównego trójfazowego falownika jest najczęściej używanym typem tranzystora napięciowego mocy (GTR). Za pomocą obwodu prostownika prądu przemiennego z diodą przekształca się prąd stały w celu uzyskania stałego napięcia prądu stałego Ud, element przełączający tranzystora mocy T1, T4, T3, T6, T5, T2 trójfazowego falownika PWM, pojemność C stara się utrzymać wejściowe napięcie prądu stałego Ud falownika jako stałą wartość, dlatego linia ta nazywana jest falownikiem napięciowym. Element przełączający falownika T1, T2, T3 jest sterowany falą trójkątną 1 i generowany zgodnie z wymaganiami sterowania regulacją prędkości, ma określoną częstotliwość i amplitudę napięcia fali sinusoidalnej 2, poprzez porównanie fali 1 i 2 w celu wygenerowania ciągłego, 3, izometrycznego i szerokiego zakresu prostokątnego impulsu do sterowania sygnałami sterującymi załącz-wyłącz. W ten sposób uzyskano trzy grupy na wyjściu falownika z 3 podobnymi prostokątnymi przebiegami impulsowymi, kształtem fali w silniku napędowym, jego działanie jest równoważne 4 trójfazowym napięciu sinusoidalnemu. Z powyższego omówienia wynika, że ​​falownik jest kluczem do realizacji konwersji częstotliwości, regulującej konwersję częstotliwości i osiągającej wymagany kształt fali sterującej. 3. Realizacja metod sterowania kształtem fali (tryb sterowania prędkością silnika), obecnie szeroko przyjmowanych w sterowaniu transformacją wektorową. Rysunek 3 jest przykładem schematu układu sterowania serwomechanizmem prądu przemiennego. System składa się z dwóch części, przetwornika mocy i platformy sterującej. Przetwornica mocy, składająca się z prostownika i falownika, rolą prostownika jest wprowadzanie trójfazowego prądu przemiennego na prąd stały (dc), jak pokazano na rysunku 3 u góry po lewej; Falownik ma za zadanie kierować prąd (dc) na wymagany zgodnie z wymaganiami sygnał sterujący trójfazowego prądu przemiennego (ac), obecnie często WYKORZYSTUJE nowy typ wysokowydajnego modułu częstotliwości przełączania falownika IPM, jak pokazano na rysunku 3 powyżej. Platforma kontrolera na sprzęcie schematu DSP + FPGA jak pokazano na rysunku 3 jak pokazano w dolnej części. Główną funkcją urządzeń FPGA (programowalna tablica bramek) i DSP (cyfrowy procesor sygnałowy) jest, wraz z implementacją oprogramowania, sterowanie planowaniem zadań, przetwarzaniem sygnału wejściowego i wyjściowego, generowaniem sygnału sterującego falownikiem i innymi funkcjami sterującymi itp. Jednoukładowy mikrokomputer AT89C52 do realizacji cyfrowego wyświetlacza lampowego, klawiatury, używany do debugowania i ustawiania parametrów), a także do zarządzania portem szeregowym. Ograniczona przestrzeń, szczegółowe funkcje każdego modułu, tutaj nie jest już szczegółowo omawiane.