Wyświetlenia: 6 Autor: Edytor witryny Czas publikacji: 2023-05-05 Pochodzenie: Strona
Podstawową koncepcją serwa jest dokładne, precyzyjne i szybkie pozycjonowanie.Konwersja częstotliwości jest niezbędnym wewnętrznym ogniwem serwosilnika , a konwersja częstotliwości występuje również w serwonapędach (wymagana jest bezstopniowa regulacja prędkości).Jednakże serwo steruje zarówno pętlą prędkości pętli prądowej, jak i pętlą położenia zamkniętą, co jest dużą różnicą.Ponadto konstrukcja serwosilnika różni się od zwykłego silnika i musi spełniać wymagania dotyczące szybkiej reakcji i dokładnego pozycjonowania.Większość serwomotorów prądu przemiennego dostępnych obecnie na rynku to serwonapędy prądu przemiennego synchroniczne z magnesami trwałymi, ale tego rodzaju silniki są ograniczone procesem i trudno jest uzyskać dużą moc.W większości przypadków najczęściej używane jest serwo asynchroniczne AC.Obecnie wiele napędów to wysokiej klasy przetwornice częstotliwości ze sterowaniem w pętli zamkniętej ze sprzężeniem zwrotnym enkodera.Tak zwane serwo ma spełniać dokładne, precyzyjne i szybkie pozycjonowanie, o ile jest ono spełnione, nie będzie sporu dotyczącego konwersji częstotliwości serwa.
Sama technologia serwa AC zapożycza i wykorzystuje technologię konwersji częstotliwości.Na bazie serwomotoru imituje tryb sterowania silnikiem prądu stałego poprzez tryb PWM konwersji częstotliwości.Oznacza to, że serwomotor prądu przemiennego musi mieć funkcję konwersji częstotliwości.Połączenie: konwersja częstotliwości polega na prostowaniu prądu przemiennego o częstotliwości 50 i 60 Hz przy częstotliwości sieciowej na prąd stały, a następnie poprzez różne tranzystory sterowane bramką (IGBT, IGCT itp.) Pulsujący prąd sinusoidalny i cosinusowy, ponieważ częstotliwość jest regulowana, prędkość silnika prądu przemiennego można regulować (n=60f/p, n prędkość, f częstotliwość, p par biegunów)
Prosty falownik może regulować jedynie prędkość silnika prądu przemiennego.W tym momencie może to być pętla otwarta lub zamknięta, w zależności od metody sterowania i falownika.Jest to tradycyjna metoda sterowania V/F.Obecnie w wielu firmach zajmujących się konwersją częstotliwości opracowano modele matematyczne umożliwiające przekształcenie fazy UVW3 pola magnetycznego stojana silnika prądu przemiennego na dwie składowe prądu, które mogą kontrolować prędkość i moment obrotowy silnika.Obecnie większość falowników znanych marek, które mogą kontrolować moment obrotowy, wykorzystuje tę metodę do kontrolowania momentu obrotowego. Wyjście każdej fazy UVW musi być wyposażone w urządzenie wykrywające prąd z efektem Halla, a po pobraniu próbek i sprzężeniu zwrotnym regulacja PID pętla prądowa, która tworzy ujemne sprzężenie zwrotne w zamkniętej pętli;Firma ABB oferuje również technologię bezpośredniego sterowania momentem obrotowym, różniącą się od tej metody w zakresie konwersji częstotliwości., szczegółowe informacje można znaleźć w odpowiednich informacjach.W ten sposób można kontrolować zarówno prędkość, jak i moment obrotowy silnika, a dokładność kontroli prędkości jest lepsza niż sterowanie v/f, a sprzężenie zwrotne enkodera można dodać lub nie, a dokładność sterowania i charakterystyka reakcji są znacznie lepsze po dodaniu.
Napęd: Zakładając rozwój technologii konwersji częstotliwości, serwonapęd przeprowadził dokładniejszą technologię sterowania i obliczenia algorytmów niż zwykła konwersja częstotliwości w pętli prądowej, pętli prędkości i pętli położenia (przetwornica częstotliwości nie ma tej pętli) wewnątrz napędu.Ma także znacznie większą moc niż tradycyjna konwersja częstotliwości, a najważniejsze jest to, że może wykonywać precyzyjną kontrolę położenia.Prędkość i pozycja są kontrolowane poprzez sekwencję impulsów wysyłaną przez górny sterownik (oczywiście niektóre serwa mają zintegrowane w środku jednostki sterujące lub bezpośrednio ustawiają parametry takie jak pozycja i prędkość w sterowniku poprzez komunikację magistrali), a algorytm wewnątrz sterownika jest szybciej.Dokładniejsze obliczenia i lepsza wydajność urządzeń elektronicznych czynią go lepszym od przetwornic częstotliwości.
Silnik: Materiał, konstrukcja i technologia przetwarzania serwomotoru są znacznie wyższe niż w przypadku silnika prądu przemiennego napędzanego przez przetwornicę częstotliwości (ogólny silnik prądu przemiennego lub różne silniki z konwersją częstotliwości, takie jak stały moment obrotowy i stała moc), to znaczy: gdy sterownik wyprowadza prąd, napięcie, gdy częstotliwość zasilania zmienia się szybko, serwomotor może zareagować na zmianę zasilania.Charakterystyka reakcji i zdolność przeciwprzeciążeniowa są znacznie wyższe niż w przypadku silnika prądu przemiennego napędzanego przez przetwornicę częstotliwości.Poważna różnica w silniku jest również przyczyną różnicy w wydajności między nimi..Oznacza to, że nie jest tak, że przetwornica częstotliwości nie może wysyłać sygnału mocy, który zmienia się tak szybko, ale sam silnik nie może zareagować, dlatego też dokonuje się odpowiedniego ustawienia przeciążenia, aby chronić silnik podczas ustawiania wewnętrznego algorytmu konwersji częstotliwości .Oczywiście, nawet jeśli moc wyjściowa falownika nie jest ustawiona, jest ona nadal ograniczona, a niektóre falowniki o doskonałej wydajności mogą bezpośrednio napędzać serwomotor!!!
Ze względu na różnicę w wydajności i działaniu pomiędzy przetwornicą częstotliwości a serwomechanizmem, zastosowania są również zupełnie inne:
1. W przypadku kontroli prędkości i momentu obrotowego wymagania nie są zbyt wysokie.Generalnie stosuje się przetwornice częstotliwości.Istnieją również systemy kontroli położenia, które wykorzystują konwersję częstotliwości w celu utworzenia zamkniętej pętli z sygnałami sprzężenia zwrotnego położenia dodawanymi do hosta.Dokładność i reakcja nie są wysokie.Niektóre istniejące przetwornice częstotliwości również akceptują sygnały ciągu impulsów do sterowania prędkością, ale wydaje się, że nie mogą bezpośrednio sterować pozycją.
2. W sytuacjach, w których występują rygorystyczne wymagania dotyczące kontroli położenia, można to zrealizować jedynie za pomocą serwomechanizmu, a prędkość reakcji serwa jest znacznie większa niż prędkość konwersji częstotliwości.W niektórych przypadkach, które wymagają dużej szybkości, dokładności i reakcji, wykorzystuje się również sterowanie serwo i można zastosować kontrolę konwersji częstotliwości.Prawie wszystkie okazje sportowe można zastąpić serwem.Kluczowe punkty to dwa punkty: jednym jest to, że cena serwa jest znacznie wyższa niż cena konwersji częstotliwości.Dziesięć kW.
Jeśli chodzi o ostatni punkt, serwo może teraz osiągnąć kilkaset KW.
