Главная Статьи
Статьи


Сервопривод
09.07.2012 08:13

Сервопривод — общее название привода, синхронного, асинхронного либо любого другого, с отрицательной обратной связью по положению, моменту и др. параметрам, позволяющему точно управлять параметрами движения.  Сервопривод

Состав сервопривода:
- привод — электромотор;
- датчик обратной связи, датчик угла поворота выходного вала редуктора (абсолютный или инкрементальный энкодер);
- электронный блок питания и управления (он же преобразователь частоты, сервоусилитель, инвертор, servodrive).

Мощность двигателей: от 0,5 до 15 кВт.

Виды сервоприводов:

1. Сервопривод вращательного движения (синхронный, асинхронный).
Используются в промышленных роботах, приводах станков ЧПУ, полиграфических станках, упаковочных станках, приборах.
2. Сервопривод линейного движения (плоский, круглый).
Используются в автоматах установки электронных компонентов на печатную плату, медицине.

Для предварительного выбора асинхронного или синхронного серводвигателя можно исходить из следующих рекомендаций:

• если ускорение механизма больше 5 м/с2, то предпочтительнее использовать синхронные серводвигатели;
• если коэффициент относительного момента инерции J' нагрузки / J мотора больше 10, то наиболее подходящими являются асинхронные серводвигатели.
На рисунке 2 представлен сервоусилитель с двигателем.


Сервопривод


Рис. 2. Сервоусилитель с серводвигателем

В зависимости от задач применения и типа обратной связи сервоприводы настраиваются на управление:

  • по положению, где необходимо точное позиционирование в пространстве рабочего элемента;
  • по моменту, где согласно технологическому процессу необходимо поддерживать постоянный момент;
  • по скорости, где поддержание скорости первостепенная задача.

Сравнение сервопривода с шаговым двигателем

Преимущества сервопривода перед шаговым двигателем:

  • не предъявляет особых требований к электродвигателю и редуктору — они могут быть практически любого нужного типа и мощности (а шаговые двигатели, как правило, маломощны и тихоходны);
  • автоматически компенсирует люфты в приводе и его износ;
  • гарантирует максимальную точность (по датчику) в течение всего срока эксплуатации (у шагового двигателя происходит постепенный «уход» при износе редуктора и требуется периодическая юстировка);
  • большая возможная скорость перемещения элемента (у шагового двигателя меньшая максимальная скорость по сравнению с другими типами электродвигателей);
  • затраты энергии пропорциональны сопротивлению элемента (на шаговый двигатель постоянно подаётся номинальное напряжение с запасом по возможной перегрузке);
  • мгновенная диагностика в случае поломки (заедания) привода.

Недостатки сервопривода в сравнении с шаговым двигателем:

  • необходимость в дополнительном элементе — датчике;
  • сложнее блок управления и логика его работы (требуется обработка результатов датчика и выбор управляющего воздействия, а в основе контроллера шагового двигателя — просто счётчик);
  • проблема фиксирования: обычно решается постоянным притормаживанием перемещаемого элемента либо вала электродвигателя (что ведёт к потери энергии) либо применение червячных/винтовых передач (в шаговом двигателе каждый шаг фиксируется самим двигателем);
  • стоимость сервопривода выше, чем шагового двигателя.

    Тем не менее, асинхронный сервопривод является самым востребованным и оптимальным вариантом и присутствует практически на всех современных промышленных линиях.

Автор Коленченко Эдуард Владимирович

 

 
Преобразователь частоты VFD-CP2000
14.06.2012 07:51

Компания Delta Electronics готовит к выпуску на отечественный рынок новую серию векторных преобразователей для управления двигателями насосов и вентиляторов – СР2000 (рис. 1). Эта модель позиционируется как замена частотных преобразователей VFD-F, но при этом стоимость останется на уровне предшественников, а функциональность улучшится.

 

Рис. 1. Внешний вид

Особенности данной серии частотников следующие:

  • Превосходное сочетание цена/функциональность;
  • Встроенный ПИД-регулятор;
  • Функция адаптации к изменениям нагрузки;
  • Несколько способов управления электродвигателями – U/f, SVC как для постоянного, так и для переменного режимов нагрузки;
  • Часы реального времени, календарь, счетчик электроэнергии;
  • Встроенный интерфейс BACnet, MODBUS протокол и программируемый логический контроллер с объемом программы до 10000 шагов, модули расширения для DeviceNet, CANopen, PROFIBUS-DP, MODBUS TCP, EtherNet/IP;
  • Новая конструкция радиатора и фланцевое крепление в шкафу;
  • Меню на русском языке;
  • Соответствие международным стандартам СЕ/UL/CUL;
  • Цифровой пульт управления с текстовым ЖК-дисплеем;
  • Функция FIRE MODE (режим аварийной работы при пожаре) с байпасом: при аварийных ситуациях работа насосов и вентиляторов осуществляется вне зависимости от сигналов аварий оборудования, обеспечивая удаление дыма и подачу воды;
  • Возможность пропуска 3 частот, на которых возможен механический резонанс привода;
  • Каскадное управление насосами (до 8 насосов);
  • Защитное покрытие плат для тяжелых условий эксплуатации;
  • Модульная конструкция.

 

На рис. 2 изображена схема подключения преобразователя частоты.

Рис.2. Электрическая схема

На схеме изображены: QF1 – автоматический выключатель, UZ1 – преобразователь частоты, SA1 – переключатель двухпозиционный, М1 – асинхронный электродвигатель.

Серия частотных электроприводов СР2000 разработана с учетом последних научных достижений в области электроники, а также включает все полезные функции предшествующих поколений преобразователей. Так что мы уверены, что данный привод займет достойное место на российском рынке приводной техники.

 
Модернизация электропривода пилы для резки струн между железобетонными шпалами
16.04.2012 07:03

Модернизация электропривода пилы для резки струн между железобетонными шпалами


В настоящее время многие промышленные производства помимо основного источника электропитания (электросети) стали применять резервные (газотурбинные генераторы, дизель-генераторы и др.). Это связано:
1. Повышение стоимости электроэнергии, поставляемой электросбытовыми компаниями.
2. Обеспечение бесперебойности производства.
3. Развитие альтернативной электроэнергетики.
Но есть существенное ограничение при внедрении таких установок – их ограниченная мощность. Этот фактор сказывается в момент запуска и работы промышленного оборудования, потребляющего большие токи при динамических процессах (пуск, торможение, резкое нарастание нагрузки), протекающих в электроприводе. Генератор не справляется с повышением нагрузки, начинается просадка напряжения, в результате сбои в работе электрооборудования. Такая ситуация произошла на предприятии по производству железобетонных шпал. Электропривод дисковой пилы мощностью 30кВт в момент пила стальных струн между железобетонными шпалами потреблял ток, в 2 раза превышающий номинальный ток электродвигателя (см. рис. 1). Помимо этого факта также происходят заклинивания пилы практически до полного останова. Перед специалистами предприятия стал вопрос о том, как можно ограничить ток при распиле заготовок. Ответ был очевиден – применение частотного преобразователя.

Рис.1. Процессы в электроприводе при резе.


Модернизацию электропривода пилы было поручено произвести специалистам компании «Элпрон».
В первую очередь, нами была произведена диагностика уже установленного электрооборудования (изучение принципиальных схем и снятие показаний тока, напряжения и др.). Учитывая режим и условия работы дисковой пилы, было решено применить преобразователь частоты (ПЧ) серии С2000 фирмы Delta Electronics.
Чтобы решить поставленную задачу, пришлось разработать следующий алгоритм управления электроприводом и электроавтоматикой дисковой пилы:
- пуск пилы осуществляет оператор;
- при достижении электродвигателя номинальной скорости ПЧ дает разрешение на рез (оператор может подать сигнал на опускание пилы);
- если во время реза ток превышает допустимые значения, то частота вращения пилы снижается, снимается разрешение реза (пила перестает опускаться вниз), как только ток снова примет допустимое значение и скорость станет равной номинальной, то снова выдается разрешение и продолжается рез;
- если скорость вращения пилы упадет меньше минимальной (установка в ПЧ) и ток будет превышать допустимое значение (ситуация заклинивания), то подается сигнал на поднятие вверх до момента, пока пила не наберет необходимые обороты и не спадет ток, далее идет снова опускание вниз и процесс реза;
- сигнал отключения пилы подает оператор.
Чтобы реализовать данный алгоритм, пришлось внести изменения в схему управления перемещением пилы вниз и вверх. К плюсам такого изменения можно отнести то, что контроль заклинивания пилы осуществляется не только оператором, а также системой управления.
В результате применения ПЧ совместно с изменением алгоритма работы пилы удалось ограничить ток на уровне номинального, около 60 А (см. рис. 2).

Рис. 2. Процессы в электроприводе при резе после установки ПЧ.


Благодаря применению ПЧ фирмы Delta Electronics успешно решены поставленные задачи. Теперь процесс реза пилы не приводит к просадке напряжения при работе от резервного генератора.

 
«ПерваяПредыдущая1234СледующаяПоследняя»

Страница 3 из 4