서보는 전기 기계 장비에 필요한 이동 작업을 제어하는 동력 전달 장치입니다.따라서 서보 시스템의 설계 및 선택은 실제로 장비의 전기 기계 모션 제어 시스템에 적합한 전원 및 제어 구성 요소를 선택하는 과정입니다.받은 제품은 주로 다음과 같습니다.
시스템에서 각 축의 이동 자세를 제어하는 데 사용되는 자동 컨트롤러;
고정된 전압과 주파수를 갖는 AC 또는 DC 전원을 서보 모터에 필요한 제어 전원으로 변환하는 서보 드라이브;
드라이버에서 출력되는 교류 전원을 기계 에너지로 변환하는 서보 모터;
기계적 운동 에너지를 최종 부하에 전달하는 기계적 전달 메커니즘;
…
시장에 많은 무술 시리즈 산업용 서보 제품이 있다는 점을 고려할 때 특정 제품 선택에 들어가기 전에 컨트롤러, 드라이브, 모터를 포함하여 우리가 배운 장비 모션 제어 응용 프로그램의 기본 요구 사항에 따라 먼저 해야 합니다. 감속기 등의 서보 제품으로 스크리닝을 합니다.
한편으로 이 스크리닝은 많은 브랜드에서 잠재적으로 사용 가능한 일부 제품 시리즈 및 프로그램 조합을 찾기 위해 장비의 산업 속성, 적용 습관 및 기능적 특성을 기반으로 합니다.예를 들어, 풍력 가변 피치 애플리케이션의 서보는 주로 블레이드 각도의 위치 제어이지만 사용되는 제품은 가혹하고 열악한 작업 환경에 적응할 수 있어야 합니다.인쇄 장비의 서보 응용 프로그램은 여러 축 사이의 위상 동기화 제어를 사용합니다. 동시에 고정밀 등록 기능이 있는 모션 제어 시스템을 사용하는 경향이 있습니다.타이어 장비는 다양한 하이브리드 모션 제어 및 일반 자동화 시스템의 포괄적인 응용에 더 많은 관심을 기울입니다.플라스틱 기계 장비는 제품 가공 공정에서 시스템을 사용해야 합니다.토크 및 위치 제어는 특수 기능 옵션 및 매개변수 알고리즘을 제공합니다…
한편, 장비 포지셔닝의 관점에서 장비의 성능 수준과 경제적 요구 사항에 따라 각 브랜드에서 해당 기어의 제품 시리즈를 선택합니다.예를 들어 장비 성능에 대한 요구 사항이 너무 높지 않고 예산을 절약하려면 경제적인 제품을 선택할 수 있습니다.반대로 정확도, 속도, 동적 응답 등의 측면에서 장비 작동에 대한 고성능 요구 사항이 있는 경우에는 당연히 이를 위한 예산 투입이 필요합니다.
또한 온도 및 습도, 먼지, 보호 수준, 방열 조건, 전기 표준, 안전 수준, 기존 생산 라인/시스템과의 호환성 등 적용 환경 요소도 고려해야 합니다.
모션 제어 제품의 주요 선택은 주로 업계의 각 브랜드 시리즈의 성능을 기반으로 한다는 것을 알 수 있습니다.동시에 애플리케이션 요구 사항의 반복적인 업그레이드, 새로운 브랜드 및 신제품의 진입도 일정한 영향을 미칠 것입니다..따라서 모션 제어 시스템의 설계 및 선택에서 좋은 작업을 수행하려면 일일 산업 기술 정보 비축이 여전히 매우 필요합니다.
사용 가능한 브랜드 시리즈의 예비 심사 후, 우리는 이들을 위한 모션 제어 시스템의 설계 및 선택을 추가로 수행할 수 있습니다.
이때 장비의 모션 축 수와 기능 동작의 복잡성에 따라 제어 플랫폼과 시스템의 전체 아키텍처를 결정해야 합니다.일반적으로 축의 수는 시스템의 크기를 결정합니다.축 수가 많을수록 컨트롤러 용량 요구 사항이 높아집니다.동시에 시스템에서 버스 기술을 사용하여 컨트롤러와 드라이브를 단순화하고 줄이는 것도 필요합니다.회선 간의 연결 수입니다.모션 기능의 복잡성은 컨트롤러 성능 수준과 버스 유형의 선택에 영향을 미칩니다.간단한 실시간 속도 및 위치 제어는 일반 자동화 컨트롤러와 필드 버스만 사용하면 됩니다.다축간 고성능 실시간 동기화(전자기어, 전자캠 등)는 컨트롤러와 필드버스가 모두 필요 고정밀 클럭 동기화 기능을 가지고 있어 실제 동작이 가능한 컨트롤러와 산업용 버스를 사용해야 한다. -시간 모션 제어;장치가 여러 축 사이의 평면 또는 공간 보간을 완료하거나 로봇 제어를 통합해야 하는 경우 컨트롤러의 성능 수준 요구 사항은 훨씬 더 높습니다.
위의 원칙에 따라 기본적으로 이전에 선택한 제품에서 사용 가능한 컨트롤러를 선택하고 보다 구체적인 모델에 구현할 수 있었습니다.그런 다음 필드버스의 호환성에 따라 함께 사용할 수 있는 컨트롤러를 선택할 수 있습니다.일치하는 드라이버와 해당 서보 모터 옵션이 있지만 이는 제품 시리즈 단계에만 있습니다.다음으로 시스템의 전력 수요에 따라 드라이브 및 모터의 특정 모델을 추가로 결정해야 합니다.
응용 프로그램 요구 사항에서 각 축의 부하 관성과 모션 곡선에 따라 간단한 물리 공식 F = m · a 또는 T = J · α를 통해 모션 사이클의 각 시점에서 요구되는 토크를 계산하는 것이 어렵지 않습니다.사전 설정된 변속비에 따라 부하 끝에서 각 모션 축의 토크 및 속도 요구 사항을 모터 측으로 변환할 수 있으며 이를 기반으로 적절한 마진을 추가하고 드라이브 및 모터 모델을 하나씩 계산하여 신속하게 작성합니다. 꼼꼼하고 지루한 선택 작업을 많이 입력하기 전에 대체 제품 시리즈에 대한 비용 효율적인 평가를 미리 수행하여 대안의 수를 줄입니다.
그러나 부하 토크, 속도 요구 및 미리 설정된 변속비로부터 추정된 이 구성을 전력 시스템의 최종 솔루션으로 사용할 수는 없습니다.모터의 토크 및 속도 요구 사항은 전력 시스템의 기계적 전송 모드와 속도 비율 관계의 영향을 받기 때문입니다.동시에 모터 자체의 관성도 전송 시스템에 대한 부하의 일부이며 장비 작동 중에 모터가 구동됩니다.부하, 전송 메커니즘 및 자체 관성을 포함한 전체 전송 시스템입니다.
이러한 의미에서 서보 전원 시스템의 선택은 각 모션 축의 토크 및 속도 계산을 기반으로 할 뿐만 아니라…각 운동 축은 적절한 전원 장치와 일치합니다.원칙적으로는 실제로 부하의 질량/관성, 동작곡선, 가능한 기계적 변속 모델을 기반으로 다양한 대체 모터의 관성값과 구동 파라미터(모멘트-주파수 특성)를 대입하고 비교한다. 그것의 토크(또는 힘) 특성 곡선에서 속도의 점유, 최적의 조합을 찾는 과정.일반적으로 다음 단계를 거쳐야 합니다.
다양한 전송 옵션을 기반으로 부하 및 각 기계적 전송 구성 요소의 속도 곡선과 관성을 모터 측에 매핑합니다.
각 후보 모터의 관성은 모터 측에 매핑된 부하 및 전달 메커니즘의 관성과 중첩되고 모터 측의 속도 곡선을 결합하여 토크 요구 곡선을 얻습니다.
다양한 조건에서 모터 속도와 토크 곡선의 비율과 관성 일치를 비교하고 드라이브, 모터, 전송 모드 및 속도 비율의 최적 조합을 찾습니다.
위 단계의 작업은 시스템의 각 축에 대해 수행해야 하므로 서보 제품의 전원 선택 작업 부하가 실제로 매우 크며 일반적으로 모션 제어 시스템 설계에서 대부분의 시간이 여기에서 소비됩니다.장소.앞서 언급한 바와 같이 대안의 수를 줄이기 위해서는 토크요구를 통해 모델을 추정할 필요가 있으며, 이것이 그 의미이다.
작업의 이 부분을 완료한 후에는 모델을 완성하는 데 필요에 따라 드라이브와 모터의 몇 가지 중요한 보조 옵션도 결정해야 합니다.이러한 보조 옵션에는 다음이 포함됩니다.
공통 DC 버스 드라이브를 선택한 경우 캐비닛의 분포에 따라 정류기 장치, 필터, 리액터 및 DC 버스 연결 구성 요소(예: 버스 백플레인)의 유형을 결정해야 합니다.
필요에 따라 특정 축 또는 전체 드라이브 시스템에 제동 저항 또는 회생 제동 장치를 장착하십시오.
회전모터의 출력축이 키홈인지 광학축인지 및 브레이크가 있는지 여부;
리니어 모터는 스트로크 길이에 따라 고정자 모듈의 수를 결정해야 합니다.
서보 피드백 프로토콜 및 분해능, 증분 또는 절대, 단일 회전 또는 다중 회전
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이 시점에서 컨트롤러에서 각 모션 축의 서보 드라이브, 모터 모델 및 관련 기계적 전송 메커니즘에 이르는 모션 제어 시스템의 다양한 대체 브랜드 시리즈의 핵심 매개변수를 결정했습니다.
마지막으로 다음과 같은 모션 제어 시스템에 필요한 몇 가지 기능적 구성 요소도 선택해야 합니다.
특정 축 또는 전체 시스템이 다른 비서보 모션 구성 요소와 동기화되도록 돕는 보조(스핀들) 엔코더
고속 캠 입력 또는 출력을 실현하기 위한 고속 I/O 모듈;
다음을 포함한 다양한 전기 연결 케이블: 서보 모터 전원 케이블, 피드백 및 브레이크 케이블, 드라이버와 컨트롤러 사이의 버스 통신 케이블…
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이와 같이 전체 장비 서보 모션 제어 시스템의 선택이 기본적으로 완료됩니다.
게시 시간: 2021년 9월 28일