Los servomotores son una parte importante del control de movimiento moderno y se utilizan a menudo en equipos de automatización como robots industriales y centros de mecanizado CNC. En particular, los servomotores que controlan motores síncronos de imanes permanentes de CA se han convertido en focos de investigación a nivel nacional e internacional. Los algoritmos de control de corriente, velocidad y lazo cerrado de tres posiciones basados en control vectorial se utilizan ampliamente en el diseño de servomotores de CA. La pertinencia de controlar la velocidad en el algoritmo es fundamental para todo el sistema de servocontrol, especialmente para el rendimiento del control de velocidad.
El proceso de funcionamiento del servoaccionamiento
Todos los servomotores utilizan un procesador de señales digitales (DSP) como núcleo de control, lo que permite implementar algoritmos de control más complejos, digitalización, interconexión e inteligencia. Los dispositivos de potencia suelen basarse en el circuito de accionamiento equipado con módulos de potencia inteligentes (IPM), que integran un circuito de control y circuitos de detección y protección para fallas de sobretensión, sobrecorriente, sobrecalentamiento y subtensión. Además, se incorpora un circuito de arranque suave al bucle principal para reducir la influencia del proceso de arranque en el accionamiento.
En primer lugar, la unidad de control rectifica la entrada de la fuente de alimentación trifásica o de la red eléctrica a través del circuito rectificador de puente completo trifásico para obtener la corriente continua correspondiente. Tras la rectificación del servomotor de CA mediante la fuente de alimentación trifásica o de la red eléctrica, este es accionado por un inversor de tensión PWM de onda sinusoidal trifásica. El proceso completo de la unidad de control de potencia puede considerarse simplemente como un proceso CA-CC-CA. El circuito de topología principal de la unidad rectificadora (CA-CC) es un circuito rectificador de puente trifásico completamente no controlado. Los servomotores de alta calidad suelen tener tres métodos de control: control de posición, control de par y control de velocidad.
Control de posición. El modo de control de posición generalmente determina la velocidad de rotación mediante la frecuencia de los pulsos de entrada externos y el ángulo de rotación mediante el número de pulsos. Algunos servos también pueden asignar velocidad y desplazamiento directamente mediante comunicación. Gracias al modo de posición, se puede lograr un control muy estricto de la velocidad y la posición, por lo que se utiliza generalmente en dispositivos de posicionamiento.
Control de par. El método de control de par consiste en ajustar el par de salida externo del eje del motor mediante la entrada de una magnitud analógica externa o la asignación directa de dirección. El par ajustado puede modificarse modificando instantáneamente la configuración de la magnitud analógica. El ajuste de par debe modificarse en cualquier momento según el radio del bobinado para garantizar que la fuerza del material no se vea afectada por dicho radio.
El modo de velocidad permite controlar la velocidad mediante entrada analógica o frecuencia de pulso. Cuando el controlador superior cuenta con control PID de lazo externo, el modo de velocidad también se puede utilizar para el posicionamiento, pero se debe utilizar la señal de posición del motor o la señal de posición de carga directa, y la entrada y retorno a la posición superior para el cálculo. El modo de posición también admite la carga directa de la señal de posición detectada por el lazo externo. En este caso, el codificador en el extremo del eje del motor solo detecta la velocidad del motor, y la señal de posición se emite mediante el dispositivo de detección directa en el extremo de la carga. Esto puede reducir el proceso de transferencia intermedia. El error aumenta la precisión de posicionamiento de todo el sistema.
Si no hay ningún requisito para la velocidad y la posición del motor, simplemente emita un torque constante, por supuesto, utilice el modo de torque.
Si tiene un cierto requisito de precisión para la posición y la velocidad, pero no está muy preocupado por el torque en tiempo real, no es conveniente usar el modo de torque y es mejor usar el modo de velocidad o posición.
Si el controlador superior cuenta con una mejor función de control de bucle cerrado, el control de velocidad será más efectivo. Si los requisitos no son muy exigentes o prácticamente no hay requisitos de tiempo real, se adopta el método de control de posición.
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