Bl-iżvilupp mgħaġġel ta 'teknoloġija moderna tal-mutur, teknoloġija moderna tal-elettronika tal-enerġija, teknoloġija tal-mikroelettronika, teknoloġija tal-materjal tal-kalamita permanenti, teknoloġija ta' regolazzjoni tal-veloċità aġġustabbli AC u teknoloġija ta 'kontroll, teknoloġija servo AC kalamita permanenti għandha żvilupp kbir. Il-prestazzjoni tas-sistema servo AC b'kalamita permanenti qed titjieb jum b'jum, u l-prezz għandu tendenza li jkun raġonevoli, li jagħmel is-sistema servo AC kalamita permanenti tissostitwixxi sistema servo DC, speċjalment fil-qasam ta 'preċiżjoni għolja, rekwiżiti ta' prestazzjoni għolja ta 'servo drive saret xejra ta 'żvilupp ta' sistema moderna ta 'servo drive elettriku.
Is-sistema servo AC b'kalamita permanenti għandha l-vantaġġi li ġejjin:
Mutur bla xkupilja u kommutatur, xogħol affidabbli, manutenzjoni u manutenzjoni sempliċi;
Dissipazzjoni tas-sħana tal-istralċ tal-istator malajr;
Inerzja żgħira, faċli biex tittejjeb il-ħeffa tas-sistema;
Adattat għal stat tax-xogħol ta 'veloċità għolja u torque kbir;
Taħt l-istess qawwa, volum u piż iżgħar, użat ħafna f'għodod tal-magni, tagħmir mekkaniku, mekkaniżmu ta 'immaniġġjar, tagħmir ta' stampar, robot ta 'assemblaġġ, makkinarju għall-ipproċessar, magna tal-istralċ ta' veloċità għolja, makkinarju tat-tessuti u okkażjonijiet oħra, biex jissodisfaw il-ħtiġijiet ta 'żvilupp tal- qasam tat-trasmissjoni.
Wara l-iżvilupp tal-modalità analoga u ibrida, is-sewwieq tas-sistema servo AC kalamita permanenti daħal fl-era diġitali. Is-servo drive diġitali sħiħ mhux biss jegħleb id-dispersjoni kbira, żero drift, affidabilità baxxa u determinazzjonijiet oħra ta 'servo analogu, iżda wkoll jagħti rwol sħiħ lill-vantaġġi tal-kontroll diġitali fil-preċiżjoni tal-kontroll u l-metodu ta' kontroll flessibbli, li jagħmel is-servo drive mhux biss sempliċi struttura, iżda wkoll prestazzjoni aktar affidabbli. Issa, is-sistema servo ta 'prestazzjoni għolja, ħafna mis-sistema servo AC kalamita permanenti inkluż mutur servo AC sinkroniku ta' kalamita permanenti u sewwieq servo sinkroniku kalamita permanenti AC diġitali sħiħa żewġ partijiet.
Is-servo drive jikkonsisti f'żewġ partijiet: il-hardware tas-sewqan u l-algoritmu ta 'kontroll. L-algoritmu ta 'kontroll huwa wieħed mit-teknoloġiji ewlenin biex jiddetermina l-prestazzjoni tas-sistema servo AC, li hija l-parti ewlenija tal-imblokk tat-teknoloġija servo AC barrani u l-qalba tal-monopolju tat-teknoloġija.
L-istruttura bażika tas-sistema servo ta 'kalamita permanenti AC
Servo driver sinkroniku ta 'kalamita permanenti AC huwa magħmul prinċipalment minn unità ta' kontroll servo, unità ta 'drive ta' enerġija, unità ta 'interface ta' komunikazzjoni, mutur servo u apparat ta 'skoperta ta' feedback korrispondenti. L-istruttura tagħha hija murija fil-Figura 1. L-unità ta 'kontroll servo tinkludi kontrollur tal-pożizzjoni, kontrollur tal-veloċità, kontrollur tat-torque u tal-kurrent eċċ. Is-sewwieq sinkroniku tal-kalamita permanenti AC tagħna jintegra teknoloġija avvanzata ta 'kontroll u strateġija ta' kontroll, sabiex ikun adattat ħafna għal preċiżjoni għolja, rekwiżiti ta 'prestazzjoni għolja tal-qasam tas-servo drive, iżda jirrifletti wkoll l-intelliġenza qawwija, il-flessibilità hija inkomparabbli mas-sistema tradizzjonali tas-sewqan.
Fil-preżent, is-sewwieq tas-servo mainstream jadotta proċessur tas-sinjal diġitali (dsp) bħala l-qalba tal-kontroll. Il-vantaġġ tagħha huwa li tista 'tirrealizza algoritmu ta' kontroll aktar kumpless, u l-kwistjonijiet huma diġitizzati, f'netwerk u intelliġenti. L-apparati ta 'l-enerġija ġeneralment jużaw modulu ta' enerġija intelliġenti (ipm) bħala d-disinn tal-qalba taċ-ċirkwit tas-sewqan, ċirkwit intern tas-sewqan integrat ipm, u għandu vultaġġ żejjed, kurrent żejjed, tisħin żejjed, vultaġġ baxx u ċirkwit ieħor ta 'protezzjoni ta' skoperta ta 'ħsarat, fiċ-ċirkwit prinċipali żied ukoll ċirkwit ta' startjar artab , sabiex jitnaqqas l-impatt tal-proċess tal-bidu fuq is-sewwieq.
Is-sewwieq tas-servo jista 'jinqasam f'żewġ moduli, bord tal-enerġija u bord tal-kontroll. Kif muri fil-Figura 2, il-pjanċa tal-qawwa (pjanċa tas-sewqan) hija dipartiment elettriku b'saħħtu, li jinkludi żewġ unitajiet. Waħda hija l-unità tas-sewqan tal-qawwa ipm użata biex issuq il-mutur, u l-oħra hija l-unità tal-provvista tal-enerġija tal-iswiċċjar biex tipprovdi enerġija diġitali u analoga għas-sistema kollha.
Il-bord tal-kontroll huwa l-parti tal-kurrent dgħajfa, il-qalba tal-kontroll tal-mutur u t-trasportatur li jaħdem tal-algoritmu tal-kontroll tal-qalba tat-teknoloġija tas-servo driver. Il-bord tal-kontroll joħroġ sinjal pwm permezz tal-algoritmu korrispondenti, li jintuża bħala s-sinjal tas-sewqan taċ-ċirkwit tas-sewqan biex jibdel il-qawwa tal-ħruġ tal-inverter, sabiex jinkiseb l-iskop li jikkontrolla l-mutur servo AC sinkroniku ta 'kalamita permanenti bi tliet fażijiet.
Unità tas-sewqan tal-qawwa
L-unità tas-sewqan ta 'l-enerġija l-ewwel tirrettifika l-enerġija trifasi jew tal-mejn tad-dħul permezz taċ-ċirkwit tar-rettifikatur tal-pont sħiħ bi tliet fażijiet biex tikseb il-kurrent dirett korrispondenti. Il-mutur servo AC sinkroniku ta 'kalamita permanenti bi tliet fażijiet huwa mmexxi mill-konvertitur tal-frekwenza tal-vultaġġ pwm sinusojdali bi tliet fażijiet wara rettifika tajba. Il-proċess kollu tal-unità tas-sewqan tal-qawwa jista 'jiġi sempliċement deskritt bħala proċess ac-dc-ac. Iċ-ċirkwit topoloġiku ewlieni ta 'ac-dc huwa ċ-ċirkwit tar-rettifikatur mhux ikkontrollat tal-pont sħiħ ta' tliet fażijiet.
Il-parti tal-inverter (dc-ac) tadotta l-modulu tal-enerġija intelliġenti (ipm) li jintegra ċ-ċirkwit tas-sewqan, iċ-ċirkwit tal-protezzjoni u s-swiċċ tal-enerġija. It-topoloġija ewlenija hija d-dijagramma skematika taċ-ċirkwit tal-inverter bi tliet fażijiet murija fil-Figura 3. Bl-użu tat-teknika tal-modulazzjoni tal-wisa 'tal-polz (pwm), il-modulazzjoni tal-wisa' tal-polz (PWM) tbiddel il-frekwenza tal-forma tal-mewġ tal-output tal-inverter billi tbiddel il-alternanti fuq -ħin mitfi tat-transistor tal-qawwa, u jibdel il-proporzjon tal-ħin mixgħul u mitfi tat-transistor f'kull nofs ċiklu. Jiġifieri, billi tinbidel il-wisa 'tal-polz biex tbiddel il-valur awżiljarju tal-vultaġġ tal-ħruġ tal-inverter biex jinkiseb l-iskop tar-regolazzjoni tal-enerġija.
vt1 ~ vt6 fil-Figura 3 huma sitt tubi tal-iswiċċ tal-enerġija, s1, s2 u s3 rispettivament jirrappreżentaw tliet armi tal-pont. L-istat tal-iswiċċ ta 'kull driegħ tal-pont huwa speċifikat kif ġej: meta t-tubu tal-iswiċċ tad-driegħ tal-pont ta' fuq ikun fl-istat "on" (it-tubu tal-iswiċċ tad-driegħ tal-pont ta 'isfel għandu jkun fl-istat "mitfi" f'dan il-ħin), l-istat tal-iswiċċ huwa 1; Meta t-tubu tal-iswiċċ tad-driegħ tal-pont t'isfel ikun fl-istat "on" (imbagħad it-tubu tal-iswiċċ tad-driegħ tal-pont t'isfel għandu jkun fl-istat "mitfi"), l-istat tal-iswiċċ huwa 0. It-tliet armi tal-pont għandhom biss żewġ stati ta' "0" u "1", għalhekk s1, s2 u s3 jiffurmaw tmien modi ta' tubu ta' swiċċjar ta' 000, 001, 010, 011, 100, 101 u 111 , fosthom il-000 u l-111-il modalità ta 'swiċċjar jagħmlu l-vultaġġ tal-ħruġ tal-inverter żero, għalhekk dan il-mod ta' swiċċjar jissejjaħ stat żero. Il-vultaġġ tal-linja tal-ħruġ huwa uab, ubc u uca, u l-vultaġġ tal-fażi huwa ua, ub u uc, fejn udc huwa l-vultaġġ tal-provvista tal-enerġija DC. L-analiżi tat-tabella mehmuża tista 'tinkiseb skont dan ta' hawn fuq.
Unità ta' kontroll
L-unità ta 'kontroll hija l-qalba tas-sistema servo AC kollha, tirrealizza l-kontroll tal-pożizzjoni tas-sistema, il-kontroll tal-veloċità, it-torque u l-kontrollur tal-kurrent. Il-proċessur tas-sinjal diġitali (dsp) mhux biss għandu kapaċità ta 'proċessar ta' data veloċi, iżda jintegra wkoll ASIC għani għall-kontroll tal-mutur, bħal konvertitur a/d, ġeneratur pwm, ċirkwit ta 'kontro tal-ħin, ċirkwit ta' komunikazzjoni asinkroniku, transceiver jista 'bus u statiku programmabbli b'veloċità għolja muntun u memorja tal-programm ta 'kapaċità kbira. Is-servo driver jirrealizza l-kontroll tal-vettur (vc) billi jadotta l-prinċipju tal-kontroll tal-orjentazzjoni tal-kamp manjetiku (foc) u t-trasformazzjoni tal-koordinati, u jikkontrolla l-mutur billi jgħaqqad il-mod ta 'kontroll tal-modulazzjoni tal-wisa' tal-polz sinusojdali (spwm). Il-kontroll tal-vettur tal-mutur sinkroniku ta 'kalamita permanenti ġeneralment jikkontrolla l-kurrent jew il-vultaġġ tal-istator billi jiskopri jew jistma l-pożizzjoni u l-amplitudni tal-fluss tar-rotor tal-mutur. B'dan il-mod, it-torque tal-mutur huwa relatat biss mal-fluss u l-kurrent, li huwa simili għall-metodu ta 'kontroll tal-mutur DC u jista' jikseb prestazzjoni għolja ta 'kontroll. Għal mutur sinkroniku ta 'kalamita permanenti, il-pożizzjoni tal-fluss tar-rotor hija l-istess bħall-pożizzjoni mekkanika tar-rotor. B'dan il-mod, il-pożizzjoni tal-fluss tar-rotor tal-mutur tista 'tkun magħrufa billi tiġi identifikata l-pożizzjoni attwali tar-rotor, sabiex il-kontroll tal-vettur tal-mutur sinkroniku ta' kalamita permanenti jiġi ssimplifikat meta mqabbel ma 'dak tal-mutur mhux sinkroniku.
Servo Motor ikkontrollat AC kalamita permanenti Servo Motor (pmsm)
Meta s-sewwieq tas-servo jikkontrolla l-mutur servo tal-kalamita permanenti AC, jista 'jaħdem taħt il-mod ta' kontroll tal-kurrent (torque), veloċità u pożizzjoni rispettivament. Id-dijagramma tal-blokka tal-istruttura tal-kontroll tas-sistema tidher fil-Figura 4. Peress li l-mutur servo ta 'kalamita permanenti AC (pmsm) juża eċċitazzjoni ta' kalamita permanenti, il-kamp manjetiku tiegħu jista 'jitqies bħala kostanti. Fl-istess ħin, il-veloċità tal-mutur tal-mutur servo tal-kalamita permanenti AC hija veloċità sinkronika, jiġifieri, ir-rivoluzzjoni tagħha hija żero. Dawn il-kundizzjonijiet inaqqsu ħafna l-kumplessità tal-mudell matematiku tas-sewwieq servo AC li jsuq il-mutur servo kalamita permanenti AC. Kif jidher mill-Figura 4, is-sistema hija bbażata fuq il-kejl tar-rispons tal-kurrent b'żewġ fażijiet (ia, ib) tal-mutur u l-pożizzjoni tal-mutur. Billi tgħaqqad il-kurrent tal-fażi mkejjel (ia, ib) mal-informazzjoni tal-pożizzjoni, il-komponenti id u iq inkisbu permezz tal-bidla tal-koordinati (mis-sistema tal-koordinati a, b, c għas-sistema tal-koordinati tar-rotor d, q), u mbagħad daħlu fir-regolaturi attwali rispettivi tagħhom. L-output tar-regolatur kurrenti jgħaddi mill-bidla tal-koordinati b'lura (minn sistema ta 'koordinati d, q għal sistema ta' koordinati a, b, c) biex tikseb l-istruzzjoni tal-vultaġġ bi tliet fażijiet. Iċ-ċippa tal-kontroll, permezz tal-istruzzjoni tal-vultaġġ bi tliet fażijiet, wara r-rivers u d-dewmien, tikseb output ta '6 mewġ pwm lill-apparat tal-enerġija biex jikkontrolla l-operat tal-mutur. Fis-sistema taħt modalità ta 'input ta' istruzzjoni differenti, istruzzjoni u feedback permezz tar-regolatur ta 'kontroll korrispondenti, ikseb il-livell li jmiss ta' istruzzjoni ta 'referenza. Fil-linja tal-kurrent, il-komponent tal-kurrent tat-torque (iq) tal-assi d, q huwa l-output jew estern mogħti mir-regolatur tal-kontroll tal-veloċità. B'mod ġenerali, il-komponent tal-fluss huwa żero (id=0), iżda meta l-veloċità hija akbar mill-valur tal-limitu, jista 'jinkiseb valur ta' veloċità ogħla permezz ta 'dgħjufija manjetika (id "0").
It-trasformazzjoni minn sistema ta 'koordinati a, b, c għal sistema ta' koordinati d, q hija realizzata permezz ta 'trasformazzjoni ta' clarke u park; It-trasformazzjoni minn dq għal koordinati a, b, c hija realizzata bit-trasformazzjoni kontravarjanti ta' Clark u Parker.