Drukpers

Servostelsels is 'n noodsaaklike komponent van elektromeganiese produkte en bied die hoogste vlakke van dinamiese reaksie en wringkragdigtheid. Daarom is die ontwikkelingstendens van aandrywingsstelsels om tradisionele hidrouliese, DC-, stap- en AC-veranderlike frekwensie-aandrywings te vervang met AC-servoaandrywings, wat 'n nuwe vlak van stelselprestasie bereik, insluitend korter siklusse, hoër produktiwiteit, beter betroubaarheid en 'n langer leeftyd. Om beter prestasie uit servomotors te verkry, is dit noodsaaklik om hul gebruikseienskappe te verstaan.

Gemeenskaplike probleme met servo-motors tydens gebruik

Probleem 1: Geraas en Ongestabiliteit

Kliënte ondervind dikwels oormatige geraas en onstabiele bedryf wanneer servo-motors op masjinerie gebruik word. Baie gebruikers se eerste reaksie is om aan te neem dat die servo-motor van swak gehalte is, aangesien dit soms gebeur dat vervanging met ’n stapmotor of veranderlike-frekwensie-motor tot ’n beduidende vermindering in geraas en onstabiliteit lei. Oppervlakkig gesien lyk dit asof die servo-motor die skuld het, maar ’n noukeurige ontleding van sy werking beginsel toon dat hierdie gevolgtrekking heeltemal verkeerd is.

’n AC-servostelsel bestaan uit: ’n servotrekstelsel, ’n servomotor en ’n terugvoersensor (gewoonlik het servomotors ’n ingeboude optiese enkoder). Al hierdie komponente werk binne ’n geslote-lus beheerstelsel: die trekstelsel ontvang parameterinligting van buite, verskaf dan ’n sekere stroom na die motor, wat hierdie stroom in wringkrag omskakel om die las te dryf. Die las beweeg of versnel/vertraag volgens sy eie eienskappe. Sensore meet die posisie van die las, wat veroorsaak dat die trekstelsel die gestelde waarde met die werklike posisiewaarde vergelyk. Dan word die motorstroom aangepas om die werklike posisiewaarde in lyn te hou met die gestelde waarde. Wanneer ’n skielike verandering in die las ’n spoedverandering veroorsaak, bespeur die enkoder hierdie spoedverandering en reageer onmiddellik op die servotrekstelsel. Die trekstelsel pas dan die stroom wat na die servomotor verskaf word, aan om die lasverandering te akkommodeer en keer terug na die gestelde spoed. ’n AC-servostelsel is ’n hoogs reaktiewe, volledig geslote-lus stelsel. Die tydvertraging tussen lasfluktuasies en spoedkorreksie is baie vinnig. Daarom is die werklike beperkende faktor vir stelselreaksie die oordragtyd van meganiese verbindingsapparatuur.

Probleem Twee: Traagheidsaanpassing

Traagheidsprobleme word gereeld ondervind tydens die keuse en foutekorrigeringsproses van servostelsels!

Spesifiek tree dit op die volgende maniere op:

1. Tydens die keuse van ’n servostelsel moet ons, buiten faktore soos motor-trekkrag en genoemde spoed, ook die traagheid van die meganiese stelsel wat na die motoras omgeskakel is, bereken. Daarna kies ons ’n motor met ’n geskikte traagheidswaarde gebaseer op die werklike meganiese aksievereistes en die gehaltevereistes van die bewerkte onderdele.

2. Tydens foutekorrigeringsprosesse (in handbedryfsmodus) is die korrekte instelling van die traagheidsverhoudingsparameter ’n vereiste om die optimale prestasie van die meganiese en servostelsels ten volle te benut. Dit is veral duidelik in stelsels wat hoë spoed en hoë presisie vereis (Delta-servo-traagheidsverhoudingsparameters is 1–37, JL/JM).

Impak: Oordrag-traagheid beïnvloed die akkuraatheid, stabiliteit en dinamiese reaksie van die servo-stelsel. 'n Groot traagheid lei tot 'n groot meganiese konstante, stadige reaksie en 'n verlaging in die stelsel se natuurlike frekwensie, wat dit vatbaar maak vir resonansie. Dit beperk die servo-bandwydte en beïnvloed die servo-akkuraatheid en reaksiespoed. 'n Toepaslike verhoging van die traagheid is slegs voordelig vir die verbetering van stadige kruip by lae spoed. Daarom moet die traagheid in meganiese ontwerp soveel moontlik geminimeer word sonder om die stelsel se styfheid te beïnvloed.

Hoe om die dinamiese eienskappe van ’n meganiese stelsel te bepaal: Wanneer die dinamiese eienskappe van ’n meganiese stelsel gemeet word, hoe kleiner die traagheid, hoe beter die stelsel se dinamiese reaksie; hoe groter die traagheid, hoe groter die las op die motor, en hoe moeiliker om te beheer. Die traagheid van die meganiese stelsel moet egter by die motor se traagheid pas. Verskillende meganismes het verskillende keuses vir traagheidsaanpassingsbeginsels, en hierdie keuses het verskillende effekte.

Byvoorbeeld, wanneer ’n CNC-bewerkingsentrum hoëspoed-snywerk met ’n servo-motor uitvoer, sal ’n toename in las-traagheid die volgende veroorsaak:

1. Wanneer beheelbevele verander, sal die motor langer neem om die spoed wat deur die nuwe bevel vereis word, te bereik;

2. Wanneer die masjien gereeld boogvormige snywerk langs twee asse uitvoer, sal beduidende foute voorkom. Gewoonlik, onder normale omstandighede, sal bogenoemde probleme nie voorkom as JL≦JM nie;

3. Wanneer JL ≥ 3 × JM, sal die motor se beheerbaarheid beduidend verminder, veral waarneembaar tydens hoëspoedkurwe-snyding.

Verskillende meganiese aksies en prosesgehaltekriteria bepaal verskillende verhoudings tussen JL en JM. Die bepaling van traagheidsaanpassing moet gebaseer wees op die meganiese proseskarakteristieke en prosesgehaltekriteria.

Vraag 3: Keuring van 'n Servomotor

Nadat die meganiese oordragstelsel gekies is, moet die model en grootte van die servomotor gekies en bevestig word.

(1) Keuringsvoorwaardes

Gewoonlik moet die volgende voorwaardes bevredig word wanneer 'n servomotor gekies word:

1. Maksimum motorspoed > maksimum vereiste stelselspoed.

2. Motorrotor-traagheid pas by las-traagheid.

3. Kontinue laswerktrekkrag ≤ motor se nominaal-trekkrag.

4. Maksimum motoruitsettrekkrag > maksimum vereiste stelseltrekkrag (trekkrag tydens versnelling).

(2) Keuringsberekening

1. Traagheidsaanpassingsberekening (JL/JM)

2. Rotasiespoedberekening (las- en motorspoed)

3. Lasmomentberekening (kontinue laswerkmoement, moment tydens versnelling)