Սեղմեք արգելափակիչը

Սերվոհամակարգերը էլեկտրամեխանիկական արտադրանքների կարևորագույն բաղադրիչներն են, որոնք ապահովում են դինամիկ պատասխանի և պտտման մոմենտի խտության ամենաբարձր մակարդակները: Հետևաբար, շարժիչավորման համակարգերի զարգացման միտումը հիդրավլիկ, մեկուսացված հոսանքի (DC), քայլային և փոփոխական հոսանքի (AC) հաճախականության կարգավորման շարժիչավորման համակարգերի փոխարեն օգտագործել AC սերվոշարժիչավորման համակարգերն է՝ հասնելով համակարգի նոր կատարելիության մակարդակի, այդ թվում՝ ավելի կարճ ցիկլի տևողության, ավելի բարձր արտադրողականության, լավագույն հուսալիության և երկարատև շահագործման ժամանակահատվածի: Սերվոշարժիչների ավելի լավ ցուցանիշների հասնելու համար անհրաժեշտ է հասկանալ դրանց օգտագործման առանձնահատկությունները:

Սովորական խնդիրներ սերվո շարժիչների օգտագործման ընթացքում

Խնդիր 1. Աղմուկ և անկայունություն

Հաճախորդները հաճախ առաջացնում են չափից շատ աղմուկ և անկայուն աշխատանք, երբ սերվոշարժիչները օգտագործում են մեքենաներում: Շատ օգտատերերի առաջին ռեակցիան սերվոշարժիչի ցածր որակի վրա ենթադրությունն է, քանի որ երբեմն այն փոխարինելը քայլային շարժիչով կամ փոփոխական հաճախականության շարժիչով զգալիորեն նվազեցնում է աղմուկն ու անկայունությունը: Մակերեսային տեսանկյունից սա թվում է սերվոշարժիչի սխալը, սակայն նրա աշխատանքի սկզբունքի մանրակրկիտ վերլուծությունը ցույց է տալիս, որ այս եզրակացությունը ամբողջովին սխալ է:

AC սերվո համակարգը ներառում է՝ սերվո վարիչ, սերվո շարժիչ և հակակապի զգայչ (ընդհանուր առմամբ՝ սերվո շարժիչները ունեն ներդրված օպտիկական էնկոդեր)։ Այս բոլոր բաղադրիչները գործում են փակ ցիկլի կառավարման համակարգում. վարիչը ստանում է պարամետրերի մասին տեղեկատվություն արտաքինից, այնուհետև շարժիչին մատակարարում է որոշակի հոսանք, որը շարժիչը վերափոխում է պտտման մոմենտի՝ բեռի շարժման համար։ Բեռը շարժվում է կամ արագանում/ замեդլանում է իր սեփական բնութագրերին համապատասխան։ Զգայչները չափում են բեռի դիրքը, ինչի արդյունքում վարիչը համեմատում է սահմանված արժեքը իրական դիրքի արժեքի հետ։ Դրանից հետո՝ շարժիչի հոսանքը ճշգրտելով, իրական դիրքի արժեքը պահպանվում է սահմանված արժեքի հետ համընկնող։ Երբ բեռի հանկարծակի փոփոխությունը առաջացնում է արագության փոփոխություն, էնկոդերը հայտնաբերում է այդ փոփոխությունը և անմիջապես արձագանքում սերվո վարիչին։ Վարիչը այնուհետև ճշգրտում է սերվո շարժիչին մատակարարվող հոսանքը՝ հաշվի առնելով բեռի փոփոխությունը, և վերադառնում է սահմանված արագությանը։ AC սերվո համակարգը բարձր արձագանքի ունակություն ունեցող, ամբողջովին փակ ցիկլի համակարգ է։ Բեռի տատանումների և արագության ճշգրտման միջև ժամանակային արգելքը շատ փոքր է։ Հետևաբար, համակարգի արձագանքի իրական սահմանափակող գործոնը մեխանիկական միացման սարքերի տարանցման ժամանակն է։

Խնդիր երկու. Իներցիայի համապատասխանեցում

Իներցիայի խնդիրները հաճախ առաջանում են սերվոհամակարգի ընտրության և ստուգման ժամանակ։

Մասնավորապես՝ դա դրսևորվում է հետևյալ ձևերով.

1. Սերվոհամակարգի ընտրման ժամանակ, բացի շարժիչի մեխանիկական մոմենտի և անվանական արագության հաշվի առնելուց, անհրաժեշտ է նաև հաշվարկել մեխանիկական համակարգի իներցիան՝ փոխակերպված դեպի շարժիչի առանցք։ Այնուհետև՝ հիմնվելով իրական մեխանիկական գործողությունների պահանջների և մշակվող մասերի որակի պահանջների վրա, ընտրել համապատասխան իներցիայով շարժիչ։

2. Ստուգման ժամանակ (ձեռքով ռեժիմում) իներցիայի հարաբերության պարամետրի ճիշտ սահմանումը մեխանիկական և սերվոհամակարգերի օպտիմալ կատարումը ամբողջությամբ օգտագործելու նախապայմանն է։ Դա հատկապես կարևոր է բարձր արագության և բարձր ճշգրտության պահանջվող համակարգերում (Delta սերվոհամակարգերում իներցիայի հարաբերության պարամետրերը 1–37 են, JL/JM)։

Ազդեցություն. Փոխանցման իներցիան ազդում է սերվոհամակարգի ճշգրտության, կայունության և դինամիկ պատասխանի վրա: Մեծ իներցիայի դեպքում մեխանիկական հաստատունը մեծանում է, պատասխանը դառնում է դանդաղ, իսկ համակարգի բնական հաճախականությունը՝ նվազում, ինչը համակարգը դարձնում է ռեզոնանսի ենթակա: Սա սահմանափակում է սերվոհամակարգի շերտային լայնությունը և ազդում է սերվոհամակարգի ճշգրտության ու պատասխանման արագության վրա: Իներցիայի համապատասխան մեծացումը օգտակար է միայն ցածր արագությամբ շարժման բարելավման համար: Հետևաբար, մեխանիկական նախագծման ընթացքում իներցիան պետք է նվազեցվի մինչև հնարավորինս փոքր արժեք, առանց համակարգի կոշտության վրա ազդելու:

Ինչպես որոշել մեխանիկական համակարգի դինամիկ բնութագրերը. Երբ չափվում է մեխանիկական համակարգի դինամիկ բնութագրերը, այնքան փոքր է իներցիան, այնքան լավ է համակարգի դինամիկ պատասխանը. իսկ այնքան մեծ է իներցիան, այնքան մեծ է շարժիչի բեռնվածությունը և այնքան դժվար է կառավարել այն: Սակայն մեխանիկական համակարգի իներցիան պետք է համապատասխանի շարժիչի իներցիային: Տարբեր մեխանիզմների համար իներցիայի համապատասխանեցման սկզբունքների ընտրությունը տարբեր է, և այդ ընտրությունները տարբեր ազդեցություն ունեն:

Օրինակ, երբ CNC մեքենայացման կենտրոնը բարձր արագությամբ մշակման ժամանակ օգտագործում է սերվոշարժիչ, բեռնվածության իներցիայի աճը կարող է առաջացնել հետևյալ երևույթները.

1. Երբ կառավարման հրահանգները փոխվում են, շարժիչը ավելի երկար ժամանակ է ծախսում՝ հասնելու նոր հրահանգի պահանջած արագությանը.

2. Երբ մեքենան երկու առանցքներով արագ աղեղաձև մշակում է կատարում, առաջանում են կարևոր սխալներ: Ընդհանուր առմամբ, սովորական պայմաններում, եթե JL ≦ JM, այս խնդիրները չեն առաջանում;

3. Երբ JL ≥ 3 × JM, շարժիչի կառավարելիությունը կտրուկ նվազում է, հատկապես բարձր արագությամբ կորուստների մշակման ժամանակ:

Տարբեր մեխանիկական գործողությունները և մշակման որակի պահանջները պայմանավորում են JL-ի և JM-ի միջև տարբեր հարաբերություններ: Իներցիայի համապատասխանեցման որոշումը պետք է հիմնված լինի մեխանիկական գործընթացի բնութագրերի և մշակման որակի պահանջների վրա:

Հարց 3. Սերվոշարժիչի ընտրություն

Մեխանիկական փոխանցման սխեման ընտրելուց հետո անհրաժեշտ է ընտրել և հաստատել սերվոշարժիչի մոդելն ու չափսերը:

(1) Ընտրության պայմաններ

Ընդհանուր առմամբ՝ սերվոշարժիչ ընտրելիս պետք է բավարարվեն հետևյալ պայմանները.

1. Շարժիչի առավելագույն արագություն > համակարգի առավելագույն անհրաժեշտ արագություն:

2. Շարժիչի ռոտորի իներցիան համապատասխանում է բեռնվածության իներցիային:

3. Անընդհատ բեռնվածության աշխատանքային պտտման մոմենտը ≤ շարժիչի անվանական պտտման մոմենտը:

4. Շարժիչի առավելագույն ելքային պտտման մոմենտը > համակարգի առավելագույն անհրաժեշտ պտտման մոմենտը (արագացման ժամանակ):

(2) Ընտրության հաշվարկ

1. Իներցիայի համապատասխանեցման հաշվարկ (JL/JM)

2. Պտտման արագության հաշվարկ (բեռնվածքի ծայրի արագություն, շարժիչի ծայրի արագություն)

3. Բեռնվածքի մոմենտի հաշվարկ (շարունակական բեռնվածքի աշխատանքային մոմենտ, արագացման ընթացքում մոմենտ)