I servomotori sono una parte importante del moderno controllo del movimento e sono spesso utilizzati in apparecchiature di automazione come robot industriali e centri di lavoro CNC. In particolare, i servomotori che controllano motori sincroni a magneti permanenti in corrente alternata si sono sviluppati in centri di ricerca in patria e all’estero. Algoritmi di controllo di corrente, velocità e controllo a tre posizioni in anello chiuso basati sul controllo vettoriale sono ampiamente utilizzati nella progettazione di servomotori in corrente alternata. L’importanza del controllo della velocità nell’algoritmo gioca un ruolo chiave nell’intero sistema di controllo del servo, in particolare per quanto riguarda le prestazioni del controllo della velocità.
Il processo di funzionamento del servoazionamento
Tutti i servomotori utilizzano un processore di segnale digitale (DSP) come nucleo di controllo, in grado di realizzare algoritmi di controllo più complessi, digitalizzazione, networking e intelligenza; i dispositivi di potenza solitamente utilizzano il circuito di azionamento dotato di moduli di potenza intelligenti (IPM) come nucleo e l’integrazione IPM. Dispone di un circuito di controllo e di circuiti di rilevamento e protezione per guasti di sovratensione, sovracorrente, surriscaldamento e sottotensione. Un circuito di avvio graduale viene inoltre aggiunto al circuito principale per ridurre l’influenza del processo di avviamento sul drive.
Innanzitutto, l’unità di controllo raddrizza l’alimentazione trifase in ingresso o la rete elettrica attraverso il circuito raddrizzatore a ponte intero trifase per ottenere la corrispondente corrente continua. Dopo che il servomotore CA è stato raddrizzato dall’alimentazione trifase o dalla rete elettrica, viene azionato da un inverter di tensione PWM sinusoidale trifase. L’intero processo dell’unità di azionamento può essere semplicemente considerato come un processo CA-CC-CA. Il circuito topologico principale dell’unità raddrizzatore (CA-CC) è un circuito raddrizzatore a ponte trifase completamente non controllato. I servomotori di alta qualità generalmente dispongono di tre metodi di controllo: controllo di posizione, controllo di coppia e controllo di velocità.
Controllo di posizione: la modalità di controllo di posizione generalmente determina la velocità di rotazione in base alla frequenza degli impulsi in ingresso dall’esterno e determina l’angolo di rotazione in base al numero di impulsi. Esistono anche alcuni servocomandi che possono assegnare direttamente velocità e spostamento tramite comunicazione. Grazie alla modalità di posizione, è possibile avere un controllo molto rigoroso su velocità e posizione, quindi è generalmente utilizzato nei dispositivi di posizionamento.
Controllo di coppia Il metodo di controllo di coppia consiste nell’impostare la coppia di uscita esterna dell’albero motore tramite l’ingresso della grandezza analogica esterna o l’assegnazione diretta dell’indirizzo; la coppia impostata può essere modificata modificando istantaneamente l’impostazione della grandezza analogica. L’impostazione della coppia deve essere modificata in qualsiasi momento in base alla variazione del raggio di avvolgimento per garantire che la forza del materiale non cambi con la variazione del raggio di avvolgimento.
La modalità velocità può controllare la velocità tramite ingresso analogico o frequenza di impulsi. Quando il controller superiore è dotato di controllo PID ad anello esterno, la modalità velocità può essere utilizzata anche per il posizionamento, ma è necessario utilizzare il segnale di posizione del motore o il segnale di posizione del carico diretto, e immettere e tornare alla posizione superiore per il calcolo. La modalità posizione supporta anche il carico diretto del segnale di posizione rilevato dall’anello esterno. In questo caso, l’encoder all’estremità dell’albero motore rileva solo la velocità del motore e il segnale di posizione viene emesso dal dispositivo di rilevamento diretto all’estremità del carico. Ciò può ridurre il processo di trasferimento intermedio. L’errore aumenta la precisione di posizionamento dell’intero sistema.
Se non è richiesta alcuna velocità e posizione del motore, è sufficiente fornire una coppia costante; ovviamente, utilizzare la modalità coppia.
Se si ha un certo requisito di precisione per posizione e velocità, ma non si è molto interessati alla coppia in tempo reale, non è conveniente utilizzare la modalità coppia ed è meglio utilizzare la modalità velocità o posizione.
Se il controller superiore ha una migliore funzione di controllo ad anello chiuso, l’effetto del controllo della velocità sarà migliore. Se i requisiti non sono molto elevati, o non vi è praticamente alcun requisito in tempo reale, si adotta il metodo di controllo della posizione.
Quanto sopra è il processo di funzionamento del servoazionamento. Per maggiori informazioni sui servoazionamenti professionali, contattate Ouke. Ouke è un fornitore professionale che fornisce servomotori Fanuc, servoazionamenti Siemens, servomotori Mitsubishi, servoazionamenti Fanuc, encoder per servomotori Fanuc, schede elettroniche Fanuc, ecc.
