Тази статия представя схема за управление на серво мотор с микрокомпютър с един чип. Схемата е успешно приложена към цветния компютърен принтер, който може да реализира стабилното управление на процеса на печат и точно да контролира положението на печат.
Серво моторът принадлежи към клас управляващ мотор, разделен на постоянен серво мотор и променлив серво мотор. Тъй като ac серво мотор има предимствата на малки размери, леко тегло, голям въртящ момент, ниска инертност и добри експлоатационни характеристики, той се използва широко в автоматичната система за управление и автоматичната система за откриване като изпълнителен елемент за преобразуване на управляващия електрически сигнал в механично въртене на вала. Поради високата точност на позициониране на серво мотора, все повече и по-модерни системи за контрол на позицията са приели променливия серво мотор като основна част от системата за контрол на положението, дизайнът на тази хартия се използва и в системата за контрол на положението на принтера.
Тази система за управление приема panasonic MSMA082A1C ac серво мотор и реализира управлението на сервомотора чрез едночипов микрокомпютър контролер. Режимът на управление на серво мотора включва главно управление на позицията и контрол на скоростта. За да се подобри гладкостта на задвижването на дюзата за движение, се избира режимът на управление на скоростта, за да се реализира управлението на серво мотора, така че да се използва s-образният модел на управление на кривата на серво моторната система за постигане на идеалния контролен ефект.Схемата на блоковата композиция на системата е показана на фигура 1, в която един чип микрокомпютър контролер извежда към управляващия сигнал на серво задвижването и след това от движенията на серво мотора на серво задвижването, както се изисква, в същото време контролерът получава фиксирано фотоелектрическо кодиране върху плоча на ротор на сервомотора, получено от въртенето на импулсния сигнал за обратна връзка на двигателя, така че да се реализира дюзата на сервомотора за задвижване на откриването и контролирането на положение на движение, образуват система за управление със затворен контур. В За да се реализира точното управление на позицията за печат, фотоелектрическият кодиращ диск с разделителна способност 2000p / r е избран като единица за определяне на позицията за преобразуване на положението на ъгъл на завъртане на s ерво мотор в електрически импулсен сигнал, така че да се осигури на един чип микрокомпютър контролер за проследяване на контрола на позицията за печат
Тази система избира panasonic MINAS Серия пълен цифров променлив серво драйвер MSDA083A1A (основният му индекс на производителност е: захранващото напрежение е трифазно 200V, номиналната мощност на адаптивния двигател е 750W, типът на енкодера е 3000p / r). Сигналът за конектор за серво драйвер CN I / F (щифт 50) служи като вход / изход на външния управляващ сигнал, а конекторът CN SIG (щифт 20) служи като проводник за свързване на енкодера на серво мотора.
В края на живота на лагера вибрациите и шума на двигателя ще се увеличат значително. Когато радиалният просвет на лагера достигне следната стойност, лагерът трябва да бъде заменен.
Извадете двигателя, от края на вала на удължителя или отвъдния край на ротора може да се извади.Ако не е необходимо да сваляте вентилатора, по-удобно е да извадите ротора от неаксиалното удължение. Когато роторът се извлече от статора, трябва да се предотврати повреда на намотките или изолацията на статора.
Замяна на намотката трябва да записва формата на оригиналната намотка, размер и завои, тел манометър, когато загубата на тези данни, трябва да се поиска от производителя, промяна на оригиналния дизайн на намотката, често правят двигателя една или няколко влошаване на работата или дори не може да се използва.
1. Обратна връзка за паралакса 360 ° високоскоростен серво ардуино
Обратна връзка Parallax 360 ° високоскоростен серво ардуино се използва широко в различни системи за управление. Те могат да преобразуват сигнала на входното напрежение в механичния изход на вала на двигателя и да влачат управляваните компоненти, за да постигнат целта на управление.
Серво моторът има постоянен и променлив ток, най-ранният серво мотор е общ постоянен двигател, в точността на управлението не е висока, използването на общ серводвигател с постоянен ток.По отношение на структурата, постояннотоковият серво мотор е DC мотор с ниска мощност. Възбуждането му обикновено се контролира от арматура и магнитно поле, но обикновено се контролира от арматура.
Стъпков мотор
Стъпковият мотор се прилага главно в областта на производството на nc машинни инструменти. Тъй като стъпковият мотор не се нуждае от A / D преобразуване и може директно да преобразува цифров импулсен сигнал в ъглово изместване, той се счита за най-идеалния елемент за изпълнение на nc машинен инструмент.
В допълнение към приложението му в CNC машините, стъпкови двигатели могат да се използват и в други машини, като например двигатели в автоматични подаващи машини, двигатели като цяло дискети, принтери и плотери.
3. серво ардуино
servo arduino има характеристиките на ниска скорост и голям въртящ момент.По принцип в текстилната промишленост често се използва двигател с променлив въртящ момент, неговия принцип на работа и структура и еднофазен асинхронен двигател еднакъв.
4. Превключен нежелателен мотор
Комутационният нежелателен мотор (SRM) е нов тип двигател с регулиране на скоростта с проста и здрава структура, ниска цена и отлична производителност на регулиране на скоростта.
5, безчетков DC двигател
Безчетков DC мотор на механичните характеристики и настройка на характеристиките на линейността, диапазона на скоростта, дълъг живот, удобен шум при поддръжка, няма четка, причинена от редица проблеми, така че този мотор в системата за управление има страхотно приложение.
6. DC мотор
Dc моторът има предимствата на доброто регулиране на скоростта, лесно стартиране, може да зареди стартиране, така че прилагането на постоянен ток все още е много широко, особено след появата на тиристорното захранване.
7. Асинхронен двигател
Асинхронен двигател има предимствата на проста структура, удобна изработка, употреба и поддръжка, надеждна работа, по-ниско качество и по-ниска цена.Индукционният мотор се използва широко при задвижване на машинни машини, водни помпи, вентилатор за въздух, компресори, повдигащо оборудване на лебедка, минни машини, леки промишлени машини, машини за обработка на селскостопански и странични продукти и повечето от машините за промишлено и селскостопанско производство, както и за домакински уреди и медицинско оборудване.
Той се използва широко в домакински уреди, като вентилатори, хладилници, климатици и прахосмукачки.[3]
8. Синхронен двигател
Синхронните двигатели се използват главно в големи машини, като вентилатори, водни помпи, топкови мелници, компресори, валцови мелници, както и малки и микро инструменти или като контролни елементи.Сред тях трифазен синхронен двигател е основното тяло.Може да се използва и като тунер за предаване на индуктивна или капацитивна реактивна мощност към мрежата.
Технологията за преобразуване на честотата всъщност е използването на теорията за управление на двигателя, чрез така наречения честотен преобразувател, моторното управление.Моторът, използван за такова управление, се нарича двигател с променлива честота.
Общият честотен преобразуващ мотор включва: трифазен асинхронен двигател, постоянен двигател без четки, без четки двигател и мотор с включен нежелание.
Принцип на управление на двигателя с променлива честота
По принцип стратегията на управление на честотния преобразуващ двигател е следната: постоянен контрол на въртящия момент при базова скорост, постоянен контрол на мощността над базовата скорост, слаб магнитен контрол при ултрависока скорост.
Базова скорост: защото моторът ще произведе противодействаща електромоторна сила при работа, а размерът на брояча на електромоторната сила обикновено е пропорционален на скоростта.Следователно, когато моторът работи до определена скорост, тъй като размерът на обратната електромоторна сила е същият като размера на приложеното напрежение, скоростта в този момент се нарича базова скорост.
Постоянен контрол на въртящия момент: мотор с основна скорост, постоянно управление на въртящия момент.В този момент електромоторната сила E на брояча на двигателя е пропорционална на скоростта на двигателя.И изходната мощност на двигателя и продуктът на въртящия момент и скоростта на двигателя са пропорционални, така че мощността и скоростта на двигателя са пропорционални.
Постоянен контрол на мощността: когато двигателят надвишава основната скорост, обратната електромоторна сила на двигателя се поддържа основно постоянна чрез регулиране на тока на възбуждане, така че да се подобри скоростта на двигателя.В този момент изходната мощност на двигателя е основно постоянна, но въртящият момент и скоростта на двигателя намаляват в обратна пропорция.
Слабо магнитно управление: когато скоростта на двигателя надвишава определена стойност, токът на възбуждане е доста малък и по принцип не може да се регулира. По това време той навлиза в слабия магнитен контрол.
Регулирането и регулирането на скоростта на двигателя е една от основните технологии на различни индустриални и селскостопански машини, офис и minsheng електрическо оборудване.С удивителното развитие на силовата електронна технология и микроелектронната технология, приемането на "специален честотен преобразувател индукционен мотор + честотен преобразувател" променлив режим на регулиране на скоростта води до промяна, която да замени традиционния режим на регулиране на скоростта в полето за регулиране на скоростта с отличната му производителност и икономика.Евангелието, което носи във всички сфери на живота, се състои в: повишаване на степента на автоматизация на машините и повишаване на ефективността на производството значително, пестене на енергия, повишаване на скоростта на пропускане на продукта и качеството на продукта, капацитетът на електроенергийната система се повишава съответно, миниатюризация на оборудването, повишаване на удобното състояние, замяна на традиционната машина програма за регулиране на скоростта и постоянна скорост за регулиране на скоростта с много бърза скорост.
Поради особеностите на захранването с променлива честота и търсенето на системата от високоскоростна или нискоскоростна работа и динамичната реакция на въртяща се скорост, двигателят като основен енергиен обект е предложен със строги изисквания, което доведе до нови проблеми към двигателя в електромагнитна, структура и изолация.
Приложение на двигател с променлива честота
Променливата честота на регулиране на скоростта се превърна в основния поток на схемата за регулиране на скоростта, може да бъде широко използвана във всички сфери на живот безстепенно предаване.
Особено с инвертора в областта на индустриалния контрол все по-широко приложение, използването на честотен преобразуващ двигател е все по-широко разпространено, може да се каже, че поради честотния преобразувател в контрола на честотното преобразуване, отколкото предимствата на обикновения двигател, където честотното преобразуване Използва се, че не е трудно да видим цифрата на честотния преобразувател.
Традиционният режим на задвижване на "въртящ се мотор + топчен винт" на машината, поради ограничаването на собствената му структура, е трудно да се направи пробив в скоростта на подаване, ускорението, точността на бързото позициониране и други аспекти, не беше в състояние за да отговори на свръхвисоката скорост на рязане, ултра прецизната обработка на сервоуправлението на системата за подаване на машинни инструменти поставя по-високи изисквания.Линейният мотор преобразува електрическата енергия директно в механична енергия с линейно движение, без предавателно устройство на механизъм за междинно превръщане.Той има предимствата на голяма начална тяга, висока твърдост на предаване, бърза динамична реакция, висока точност на позициониране и неограничена дължина на хода.В системата за подаване на машинен инструмент най-голямата разлика между директното задвижване на линеен двигател и оригиналното въртящо се задвижване на двигателя е да се отмени механичната предавателна връзка от двигателя към масата (влачеща плоча) и да се съкрати дължината на веригата за подаване на подаване на машинен инструмент до нула, така че този режим на предаване се нарича също "нулево предаване".Именно поради този режим на "нулево задвижване" се довеждат индекса на производителността и предимствата, до които не може да достигне оригиналният режим на задвижване на въртящ се мотор.
1. Отговор с висока скорост
Тъй като някои части с механична трансмисия (като оловен винт и др.) С голяма постоянна време на реакция се елиминират директно в системата, динамичната характеристика на реакцията на цялата система за управление в затворен контур е значително подобрена и реакцията е изключително чувствителна и бърза.
2, прецизност,
Линейната задвижваща система елиминира клирънса и грешката в трансмисията, причинени от механичния механизъм, като водещия винт, и намалява проследяващата грешка, причинена от изоставането на предавателната система по време на интерполационното движение.Чрез контрола за обратна връзка при линейно разпознаване на позицията точността на позициониране на машинния инструмент може да бъде значително подобрена.
3, висока динамична скованост поради "директно задвижване", за да се избегне старта, промяна на скоростта и посоката на междинната предавателна връзка поради еластична деформация, износване на триене и обратен клирънс, причинени от феномена на забавяне на движението, но също така и подобряване на твърдостта на предаването.
4. Бърза скорост и кратко ускорение и забавяне
Тъй като линейният мотор се използва главно за влак maglev (до 500km / h) най-рано, разбира се, няма проблем да се постигне максималната скорост на подаване (до 60 ~ 100M / min или по-висока) на ултрависока скорост рязане в захранващото задвижване на машинните инструменти.Също така поради гореспоменатия отговор на високоскоростната скорост "нула задвижване", процесът на ускорение и забавяне значително се съкращава.За да се постигне старта на моменталната висока скорост, работата с висока скорост може да бъде моментална квази-стоп.Може да се постигне високо ускорение, обикновено до 2 ~ 10g (g = 9.8m / s2), докато максималното ускорение на задвижването с топка с винтове обикновено е само 0.1 ~ 0.5g.
5. Дължината на движение не е ограничена на водещата шина и може да бъде удължена за неопределено време от сериен линеен двигател.
6. Движението е тихо, а шумът е нисък.Поради елиминирането на трансмисионния винт и други части на механичното триене, и водещата шина може да се използва подвижна направляваща релса или водач за окачване с магнитна подложка (без механичен контакт), шумът ще бъде значително намален при движение.
7. Висока ефективност.Тъй като няма междинна предавателна връзка, загубата на енергия по време на механично триене се елиминира и ефективността на предаването се подобрява значително.
Структурата на трифазния асинхронен двигател е съставена от статор, ротор и други аксесоари.
(1) статор (стационарна част)
1. Ядро на статора
Функция: част от магнитната верига на двигателя, върху която е поставена намотката на статора.
Структура: сърцевината на статора обикновено е изработена от силиконова стоманена ламарина с дебелина 0.35 ~ 0.5 mm с изолиращ слой върху повърхността и се наслагва. Вътрешното пробиване на сърцевината има равномерно разпределени слотове за вграждане на намотките на статора.
Видовете слотове на сърцевината на статора са както следва:
Полузатворен слот: коефициентът на ефективност и мощност на двигателя е по-висок, но вграждането и изолацията на намотката са по-трудни.Обикновено се използва в малък двигател с ниско напрежение.Полуотворен жлеб: той може да бъде вграден в образуваната намотка. Обикновено се използва за големи и средни двигатели с ниско напрежение.Така наречената оформена намотка, която е, намотката може да бъде поставена в жлеба след обработка на изолацията предварително.
Отворен канал: използва се за вграждане на формовъчна намотка, удобен метод на изолация, използван главно в мотор с високо напрежение.
2. Намотка на статор
Функция: тя е верижната част на двигателя, която се захранва с трифазен променлив ток и генерира въртящо се магнитно поле.
Структура: тя е свързана с три еднакви намотки, разположени на електрически ъгъл на 120 °, всяка от които е вградена във всеки слот на статора съгласно определено правило.
Основните елементи на изолацията на намотките на статора са, както следва: (гарантират надеждната изолация между проводимите части на намотките и сърцевината и надеждната изолация между самите намотки).
1) изолация на земята: изолацията между намотките на статора като цяло и сърцевината на статора.
2) фазова изолация: изолация между намотките на статора на всяка фаза.
3) изолация между завои: изолация между завои на всяка фазова намотка на статора.
Окабеляване в кутията на двигателя:
Терминалната кутия на двигателя има табела за окабеляване, шест от трифазната намотка на намотката в два реда, нагоре и надолу и отляво надясно са трите най-подредени колони на кабели от Numbers за 1 (U1), 2 (V1), 3 ( W1), купчина отдолу три проводници отляво надясно, за да подредите числата за 6 (W2), 4 (U2), 5 (V2), трифазните намотки в y връзка или делта връзка.Цялото производство и поддръжка трябва да бъдат подредени според този сериен номер.
3, стойка
Функция: сърцевината на статора и капаците на предния и задния край са фиксирани да поддържат ротора и играят ролята на защита и разсейване на топлината.
Конструкция: рамката обикновено е чугунена, голямата асинхронна рамка на двигателя обикновено е заварена в стоманена плоча, рамката на миниатюрен мотор е от лят алуминий.Има ребра за разсейване на топлината извън рамката на затворения двигател, за да се увеличи зоната на разсейване на топлината, и в двата края на рамката на защитния двигател има вентилационни отвори, така че въздухът вътре и извън мотора може да бъде директно конвектиран, за да се улесни разсейване на топлината
(2) ротор (въртяща се част)
1. Ядро на ротора на трифазен асинхронен двигател:
Функция: като част от магнитната верига на двигателя и поставете намотката на ротора в слота на сърцевината.
Структура: използваният материал е същият като статора, който е изработен от силиконова стоманена ламарина с дебелина 0.5 mm и наслояване. Листът от силиконова стомана има равномерно разпределени отвори във външното кръгло щанцоване, което се използва за поставяне на намотките на ротора.Ядрото на статора обикновено се използва за пробиване на заден вътрешен кръг от силиконова стомана, за да се направи сърцевината на ротора.Обикновено сърцевината на ротора на малък асинхронен двигател се монтира директно върху въртящия се вал, докато сърцевината на ротора на голям или среден асинхронен двигател (диаметърът на ротора е повече от 300 ~ 400mm) се натиска върху въртящия се вал с помощта на роторната опора.
2. Намотка на ротор на трифазен асинхронен двигател
Функция: режещото магнитно поле на статора създава индукционна електромоторна сила и ток и образува електромагнитен въртящ момент, за да накара двигателя да се върти.
Конструкция: разделена на ротор с клетка и намотка.
1) клетка с ротор на клека: намотката на ротора е съставена от няколко направляващи пръти, поставени в ротационния слот, и два кръгови крайни пръстена.Ако премахнете сърцевината на ротора, появата на цялата намотка като клетка за катерица, така наречената клетка намотка.Двигателите с малки клетки са изработени от намотки на ротор от лят алуминий, а медни ленти и медни крайни пръстени са заварени за двигатели над 100KW.
2) намотка ротор: намотката на намотка ротор е подобна на намотката на статора. Това е също симетрична трифазна намотка, обикновено свързана в звезда. Трите изходящи проводници са свързани към трите колекторни пръстена на въртящия се вал и след това са свързани към външната верига чрез електрическата четка.
Характеристики: структурата е по-сложна, така че моторът на намотката не е толкова широко използван, колкото двигателят на клетката за катерица.Но чрез колекторния пръстен и четката в роторната намотка на контура на ротора допълнително съпротивление и други компоненти за подобряване на стартирането, спирачната производителност и скоростта на регулиране на скоростта на асинхронния двигател, така че в определен диапазон от изисквания за оборудване за регулиране на скоростта на скоростта, като кран , асансьор, въздушен компресор и др.
