Wyświetlenia: 22 Autor: Edytor witryny Czas publikacji: 2023-01-03 Pochodzenie: Strona
Większość systemów sterowania ruchem opartych na silnikach krokowych działa w stanie otwartej pętli, co zapewnia tanie rozwiązanie.Jednakże, gdy silnik krokowy napędza obciążenie w trybie otwartej pętli, istnieje możliwość utraty kroku pomiędzy krokiem sterującym a krokiem rzeczywistym.Aby uniknąć takiej możliwości, opracowano układ serwo krokowego z zamkniętą pętlą.
System serwo krokowego z zamkniętą pętlą, jako innowacja tradycyjnego systemu krokowego z otwartą pętlą, zapewnia opłacalną opcję dla zastosowań o wyższych wymaganiach w zakresie bezpieczeństwa, niezawodności lub jakości produktu.Urządzenie sprzężenia zwrotnego położenia jest instalowane za silnikiem krokowym lub pętla zamknięta, taka jak system serwo, tworzona jest przez jakiś pośredni parametr wykrywający położenie, aby wykryć zator silnika i zapewnić większą prędkość, dokładność i większy efektywny moment obrotowy silnika.System serwo krokowego z zamkniętą pętlą ma następujące zalety:
W tych samych warunkach sterowania napięciem i prądem, w porównaniu z tradycyjnym systemem krokowym z otwartą pętlą, zakres prędkości serwomechanizmu krokowego z zamkniętą pętlą może działać płynnie od 0,1-3000 obr./min, efektywny moment obrotowy wzrasta do ponad 60% trzymania moment obrotowy, przy jednoczesnej redukcji temperatury i hałasu.
W przypadku dodatniego i ujemnego silnika krokowego o krótkim skoku 90 stopni, prędkość przyspieszania i zwalniania typu T może osiągnąć 1000 rad/s/s, prędkość może osiągnąć 800 obr/min, czas pozycjonowania <80 ms, 1-minutowa częstotliwość w obie strony może osiągnąć ponad 700 razy, nadal może zapewnić dokładne pozycjonowanie pozycji docelowej.
Ponieważ silniki krokowe mają większe momenty obrotowe przy niskich prędkościach, w strefie niskich prędkości obrotowych można zastosować większe ciągłe momenty obrotowe w porównaniu z konwencjonalnymi serwomotorami, osiągając w ten sposób miniaturyzację rozmiarów systemu.
Ponieważ silnik krokowy ma charakterystykę utrzymywania momentu obrotowego po zatrzymaniu, w przeciwieństwie do układu serwo, który ma mikrowibracje po zatrzymaniu, może on całkowicie zatrzymać silnik, aby poprawić powtarzalną dokładność pozycjonowania układu ruchu.
Opcjonalna rozdzielczość enkodera P/R 500,1000,2000,4000,5000,20000, rozdzielczość instrukcji pozycji do 80000 impulsów na obrót.
Ze względu na sterowanie wektorem fali sinusoidalnej w pętli zamkniętej, takie jak serwo, prąd silnika jest kontrolowany w zależności od wielkości obciążenia, dzięki czemu może zmniejszyć nagrzewanie silnika, obniżyć temperaturę roboczą silnika i osiągnąć wysoką wydajność.
Systemy krokowe z zamkniętą pętlą, zyskując wiele korzyści, wprowadzają niewielki dodatkowy koszt.Jednakże w porównaniu z innymi technologiami sterowania ruchem w zamkniętej pętli, system serwo krokowego z zamkniętą pętlą jest nadal tanim rozwiązaniem, nawet jeśli koszt urządzenia sprzężenia zwrotnego zostanie nieco zwiększony.
Dokładność wyników jest warta dodatkowych kosztów.Koszt błędu w ważnej aplikacji jest znacznie wyższy niż koszt elementu sprzężenia zwrotnego.Enkoder lub transformator obrotowy pełni funkcję pewnego rodzaju ubezpieczenia z góry, które daje nam pewność, że silnik krokowy pracuje we właściwej pozycji.
Zwiększona dokładność i jakość części wynika z kontroli w zamkniętej pętli, która porównuje rzeczywistą zmierzoną pozycję z idealną pozycją w maszynie lub systemie ruchu.Jeśli oba są niespójne, silnik porusza się, aby skompensować wszelkie błędne kroki.To, czy koszty i korzyści związane z urządzeniami ze sprzężeniem zwrotnym i metodami w pętli zamkniętej są rozsądne, będzie zależeć od konkretnego zastosowania.Wysokość dodatkowych kosztów zależy od wymaganej wydajności maszyny, wydajności produkcji, dokładności pozycjonowania i pożądanej jakości części.
Na bilans kosztów wpływa także wartość materiałów w kontrolowanym procesie.Silniki krokowe są często używane do obsługi bardzo drogich materiałów, od komponentów elektronicznych po próbki DNA, dlatego warto dodać trochę dodatkowego sprzężenia zwrotnego silnika, aby zapobiec awariom.
Powszechnie uważa się, że system serwo krokowego plasuje się pomiędzy tradycyjnym serwem krokowym z otwartą pętlą a serwomechanizmem AC pod względem kosztów i wydajności i ma w ogóle niewielką wartość rynkową.Wierzymy jednak, że cechy związane z wysokimi kosztami, niewielkimi rozmiarami i wysoką dynamiczną reakcją układu serwo krokowego mają niezastąpione zalety w zastosowaniu krótkiego skoku i dużej prędkości obrotu do przodu i do tyłu.Może nie tylko spełnić wymagania wydajnościowe, których nie jest w stanie osiągnąć stepper z otwartą pętlą, ale ma także zalety miniaturyzacji i niskiego kosztu w porównaniu z systemem serwo AC.Szczególnie nadaje się do stosowania w przemyśle półprzewodników, tekstyliów, medycznym i sterowaniu numerycznym w niektórych specjalnych wymaganiach sprzętu automatyki, dzięki czemu ma szerokie perspektywy zastosowania na rynku.
