اجزای یک سیستم سروو AC چیست؟

یک سیستم سروو AC یک تنظیم پیچیده کنترل حرکت است که به دلیل دقت، سرعت و عملکرد پویا مشهور است. برخلاف سیستم‌های حلقه باز ساده‌تر، سیستم‌های سروو از یک مکانیسم کنترل حلقه بسته استفاده می‌کنند که به طور مداوم موقعیت، سرعت و گشتاور موتور را کنترل و تنظیم می‌کند تا به حرکات بسیار دقیق و قابل تکرار دست یابد. درک اجزای فردی که چنین سیستمی را تشکیل می دهند برای هر کسی که با اتوماسیون صنعتی، روباتیک یا ماشین آلات با کارایی بالا کار می کند بسیار مهم است.

اجزای اصلی یک سیستم سروو AC

در حالی که پیچیدگی می تواند متفاوت باشد، یک سیستم سروو AC معمولی اساساً شامل چهار جزء کلیدی است که به طور هماهنگ کار می کنند:

1. سروو موتور AC

این سروو موتور AC عضله سیستم است که مسئول ایجاد حرکت مکانیکی است. اینها معمولاً موتورهای سنکرون آهنربای دائم (PMSM) یا موتورهای القایی هستند که برای پاسخ دینامیکی بالا طراحی شده اند. ویژگی های کلیدی شامل اینرسی کم، چگالی توان بالا و کنترل گشتاور عالی در محدوده وسیعی از سرعت است. برخلاف موتورهای القایی AC استاندارد، سروو موتورها برای کنترل دقیق طراحی شده‌اند که اغلب دارای تعداد قطب‌های بالاتر و سیم‌پیچ‌های تخصصی برای به حداقل رساندن موج‌های گشتاور و بهبود عملکرد روان هستند. آنها برای کنترل شتاب سریع، کاهش سرعت و تغییرات مکرر جهت ساخته شده اند که آنها را برای کاربردهای پویا ایده آل می کند.

2. AC Servo Drive

اغلب مغز سیستم در نظر گرفته می شود درایو سروو AC (همچنین به عنوان a تقویت کننده سروو ، سروو کنترلر ، or اینورتر سروو ) یک دستگاه الکترونیکی است که سیگنال های کنترلی را از یک کنترل کننده خارجی دریافت می کند و آنها را به توان دقیق مورد نیاز برای کارکرد موتور سروو تبدیل می کند. به عنوان یک رابط عمل می کند و ولتاژ، جریان و فرکانس موتور را بر اساس بازخوردی که دریافت می کند مدیریت می کند. سروو درایو حاوی الگوریتم‌های کنترل پیچیده (مانند کنترل‌کننده‌های PID) است که به آن اجازه می‌دهد موقعیت، سرعت و گشتاور موتور را دقیقاً تنظیم کند. درایوهای سروو مدرن بسیار هوشمند هستند و ویژگی‌هایی مانند تنظیم خودکار، پروتکل‌های ارتباطی مختلف (مانند EtherCAT، PROFINET، CANopen) و قابلیت‌های تشخیص داخلی، راه‌اندازی و عیب‌یابی را ساده می‌کنند.

3. دستگاه بازخورد

این دستگاه بازخورد چشم های سیستم است که اطلاعات بلادرنگی در مورد موقعیت واقعی موتور، سرعت یا هر دو ارائه می دهد. این اطلاعات برای کنترل حلقه بسته حیاتی است. رایج ترین دستگاه های بازخورد عبارتند از:

• رمزگذارها: اینse convert angular position into electrical signals.

  • رمزگذارهای افزایشی: پالس هایی را برای هر افزایش چرخش ارائه دهید که برای سرعت و موقعیت نسبی استفاده می شود.

  • رمزگذارهای مطلق: یک کد دیجیتال منحصر به فرد برای هر موقعیت زاویه ای ارائه دهید، که اطلاعات موقعیت را حتی پس از قطع برق حفظ می کند.

• حل کننده ها: دستگاه های آنالوگ قوی که بازخورد موقعیت مطلق را ارائه می دهند، اغلب در محیط های سخت به دلیل مقاومت در برابر ضربه و لرزش ترجیح داده می شوند.

• سنسورهای اثر هال: گاهی اوقات در سروو موتورهای ساده تر برای تعیین موقعیت روتور برای کموتاسیون استفاده می شود.

این feedback device is directly mounted on the servo motor or the load, transmitting precise data back to the servo drive, which then compares the actual state with the commanded state and adjusts the motor's output accordingly.

4. کنترل کننده حرکت (یا PLC با قابلیت کنترل حرکت)

این کنترل کننده حرکت برنامه ریز استراتژیک سیستم است. این واحد فرماندهی مرکزی است که دستورالعمل ها را به درایو سروو صادر می کند. این می تواند یک کنترل کننده حرکت اختصاصی، یک کنترل کننده منطقی قابل برنامه ریزی (PLC) با ماژول های کنترل حرکت یکپارچه، یا حتی یک سیستم کنترل مبتنی بر کامپیوتر باشد. کنترل کننده حرکت پروفایل های حرکتی مورد نظر (به عنوان مثال، موقعیت های خاص، سرعت ها، رمپ های شتاب) را ذخیره می کند و دستوراتی را به درایو سروو ارسال می کند. حرکات هماهنگ چند محوره پیچیده، همگام سازی و توالی کلی عملیات را برای دستگاه یا سیستم روباتیک مدیریت می کند. پیچیدگی کنترل کننده حرکت پیچیدگی و دقت حرکاتی را که سیستم سروو می تواند به دست آورد را دیکته می کند.

چگونه آنها با هم کار می کنند

این synergy between these components is what makes an AC servo system so powerful. The motion controller sends a desired motion command to the درایو سروو AC . این درایو سروو سپس ولتاژ و جریان لازم برای اعمال به آن را محاسبه می کند سروو موتور AC . همانطور که موتور حرکت می کند، دستگاه بازخورد به طور مداوم موقعیت و سرعت واقعی خود را به درایو سروو گزارش می دهد. سروو درایو این بازخورد را با مقادیر فرمان مقایسه می کند و تنظیمات آنی را انجام می دهد و مطمئن می شود که موتور به طور دقیق مسیر مورد نظر را دنبال می کند. این حلقه بازخورد پیوسته جوهره کنترل حلقه بسته است که دقت بالا، تکرارپذیری و پاسخ دینامیکی را حتی در شرایط بار متفاوت تضمین می کند.

درک این مولفه های اساسی، پایه ای محکم برای طراحی، پیاده سازی و حفظ راه حل های اتوماسیون با کارایی بالا فراهم می کند.