Im Zeitalter digitaler Servoantriebe, die PC-basierte Konfigurationstools verwenden, haben analoge Servoantriebe immer noch einen Platz in Bewegungssteuerungssystemen. Während digitale Antriebe Konfigurationssoftware und eine Bildschirmschnittstelle verwenden, verwenden analoge Servoantriebe Schalter und Potentiometer. Sie können mehr darüber lesen Unterschiede zwischen analogen und digitalen Servoantrieben hier.
Heute zeigen wir Ihnen, wie Sie einen analogen bürstenlosen DC-Servoantrieb konfigurieren. Am Ende dieses Artikels sollten Sie einen guten Rahmen für die erforderlichen Schritte haben und wissen, was Sie für den Einstieg benötigen.
Hardware und Verkabelung
In Bezug auf Erdung, Auswahl der Stromversorgung und Verkabelung ist der Prozess für digital und analog gleich. Spezifische Anweisungen finden Sie im Handbuch Ihres Antriebsmodells.
Auswahl des Servoantriebs
Die Auswahl des besten bürstenlosen DC-Servoantriebs für Ihre Anforderungen ist ebenfalls die gleiche wie bei der Auswahl eines digitalen Antriebs, es gibt jedoch ein paar Dinge, auf die Sie achten sollten.
Modi
Erstens sind analoge Laufwerke normalerweise auf die Modi beschränkt, in denen sie betrieben werden können.
- Momentaner Zustand ist fast immer verfügbar.
- Geschwindigkeitsmodus Die Verfügbarkeit ist abhängig vom Antriebsmodell.
- Positionsmodus ist für analoge Servoantriebe in der Regel keine Option.
Der Modus, in dem Sie arbeiten müssen, wird normalerweise von den Fähigkeiten Ihres Motion Controllers bestimmt. Die meisten modernen Controller können mit dem Laufwerk im aktuellen Modus arbeiten, und dies sollte Ihre Präferenz sein, wenn Ihr Controller dies zulässt. Kurz gesagt, wählen Sie den Betriebsmodus basierend auf den Fähigkeiten und Empfehlungen Ihres Controllers oder den Anforderungen Ihrer Anwendung aus.
Feedback
Um die Regelkreise zu schließen, benötigen Ihr Antrieb und Ihre Bewegungssteuerung Feedback-Informationen vom Motor. Die beiden häufigsten Feedback-Geräte für analoge Antriebskonfigurationen sind Hall-Sensoren und Encoder.
Hall-Sensoren
Alle analogen bürstenlosen Drehstrom-Servoantriebe von ADVANCED Motion Controls verwenden Hall-Sensor-Feedback zur Kommutierung; Stellen Sie sicher, dass Ihre bürstenlosen Motor hat entweder Hallsensoren oder Kommutierungsspuren am Encoder. Digitale Laufwerke unterliegen dieser Einschränkung nicht.
Encoder
Bei der Auswahl eines analogen Antriebs ist Encoder-Feedback nur erforderlich, wenn der Antrieb im Geschwindigkeitsmodus betrieben wird. Wenn der Antrieb im Strommodus betrieben wird, kann die Encoder-Rückführung den Antrieb umgehen und direkt mit der Steuerung verbinden. Der Einfachheit halber verfügen einige Antriebe über einen integrierten Bypass, der es ermöglicht, das Motorfeedbackkabel mit dem Antrieb zu verbinden und dann die Encodersignale an das Steuerungskabel weiterzuleiten.
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Derzeitige Begrenzung
Die Strombegrenzung dient zum Schutz des Motors, damit er nicht überlastet wird. Je nach Modell des Servoantriebs kann die Stromgrenze mit Schaltern und/oder Potentiometern eingestellt werden. Informationen zu den Einstellungen Ihres spezifischen Modells finden Sie im Datenblatt des Laufwerks. Für AxCent™ Bei Servoantrieben haben die Strombegrenzungspotentiometer 12 aktive Windungen, mit einer zusätzlichen inaktiven Windung an den beiden Extremen. Das Potentiometer stellt die Strombegrenzung linear zwischen 0 Ampere und dem Spitzenstrom des Antriebs ein. Der Dauerstrom beträgt normalerweise die Hälfte des Spitzenstroms.
Zum Beispiel die AB30A200 ist auf 30A Spitze ausgelegt. Um den Ausgang auf eine Spitze von 20 A einzustellen, drehen Sie Pot 1 zunächst vollständig gegen den Uhrzeigersinn, bis Sie ein Klickgeräusch hören (nicht mehr als 14 Umdrehungen insgesamt). Damit gelangen Sie in die Ausgangsposition. 10 Umdrehungen des Potentiometers bringen Ihnen 30 A Spitze auf den Antrieb, das bedeutet, dass es 3 Ampere pro Umdrehung gibt. Für 20A benötigen Sie also etwa 7 Umdrehungen im Uhrzeigersinn, ausgehend von der Startposition, plus eine zusätzliche Umdrehung, um die inaktive erste Umdrehung zu berücksichtigen (also insgesamt 8 Umdrehungen im Uhrzeigersinn von der Startposition).
Es können auch Strombegrenzungsschalter vorhanden sein, um die Strombegrenzung einzustellen.
Motorphasen
Einer der größten Unterschiede zwischen der Einrichtung analoger und digitaler Servoantriebe ist die richtige Phasenlage des Motors. Bei einem digitalen Antrieb klicken Sie einfach auf eine Schaltfläche, und der Antrieb durchläuft ein automatisches Kommutierungsverfahren, um die richtige Phasenlage herauszufinden. Der Motor dreht sich langsam ein paar Mal in jede Richtung, dann klicken Sie auf „Speichern“ und Sie sind fertig. Bei analogen Antrieben ist dies ein manueller Prozess, bei dem Sie jede Kombination von Motorkabeln ausprobieren müssen, um zu sehen, welche am besten funktioniert. Bei drei Drähten bedeutet dies, dass es 6 Kombinationen gibt. Zum Glück ist es nicht so schwer wie es klingt und dauert nur ein paar Minuten. Hier ist ein Video, das Sie durch die Schritte führen kann.
Feedback-Polarität
Wie bei den Motorphasen ist die Feedback-Polarität ein weiterer Prozess, den digitale Antriebe automatisch kompensieren, während analoge Antriebe manuell eingestellt werden müssen. Woher wissen Sie, ob Ihre Feedback-Polarität falsch ist? Wenn Sie den Antrieb einschalten und der Motor einfach abhebt, ist die Rückmeldung wahrscheinlich rückwärts. Hoffentlich hast du die Motorwelle noch nicht an die Last gekoppelt, sonst könntest du etwas kaputt machen oder jemand könnte verletzt werden, wenn der Motor abhebt (Hinweis Hinweis).
Für Antriebe im Geschwindigkeitsmodus
Einige Antriebe verfügen über einen Schalter, mit dem die Rückführungspolarität eingestellt werden kann. Versuchen Sie, es in die andere Richtung zu schalten, um zu sehen, ob das Problem dadurch behoben wird. Wenn Ihr Antrieb keinen Schalter hat, können Sie die Polarität umkehren, indem Sie die A- und B-Drähte am Encoder vertauschen.
Für Laufwerke im aktuellen Modus
Fährt ein momentaner Zustand Verwenden Sie nicht das Encoder-Feedback. Wenn der Motor also wegläuft, ist es Ihre Bewegungssteuerung, die den Motor zum Abheben veranlasst. Wenn Ihr Controller über eine Feedback-Polaritätseinstellung verfügt, versuchen Sie, sie umzuschalten, andernfalls tauschen Sie die A- und B-Kabel des Encoders.
Modusauswahl
Der Servomodus wird normalerweise mit einer Reihe von Schaltern eingestellt. Verwenden Sie die Modusauswahltabelle im Datenblatt, um die richtigen Einstellungen zu bestimmen.
Stromschleifenabstimmung (optional)
Die meisten analogen Servoantriebe von ADVANCED Motion Controls haben Stromschleifen, die bereits auf die allermeisten Anwendungen abgestimmt sind. Wenn sich herausstellt, dass Sie die Leistung Ihres Systems erhöhen müssen, ist möglicherweise eine Stromschleifenoptimierung erforderlich. App Note 15 erklärt das Stromschleifen-Tuning-Verfahren im Detail, ebenso wie dieses Aktuelles Loop-Tuning-Video.
Velocity-Loop-Tuning
Wenn Ihr Antrieb im Geschwindigkeitsmodus betrieben wird, müssen Sie den Geschwindigkeitsregelkreis abstimmen. Wenn sich Ihr Laufwerk im aktuellen Modus befindet, sollten Sie diesen Schritt überspringen.
Die Einstellung des Geschwindigkeitsmodus ist ziemlich einfach. Drehen Sie einfach das Potentiometer "Loop Gain" im Uhrzeigersinn, bis der Motor anfängt zu vibrieren und Geräusche zu machen. Dann 1 oder 2 Umdrehungen zurückdrehen. Der Motor sollte aufhören, Geräusche zu machen, achten Sie darauf, einen gewissen Spielraum im Potentiometer zwischen der Stelle zu lassen, an der der Motor aufhört zu summen, und der endgültigen Einstellung.
Versatz
Stellen Sie das Offset-Potentiometer so ein, dass der Motor nicht in beide Richtungen driftet. Passen Sie im Uhrzeigersinn oder gegen den Uhrzeigersinn an, bis Sie den Gleichgewichtspunkt gefunden haben. Im Geschwindigkeitsmodus können Sie möglicherweise nicht die gesamte Bewegung beseitigen, aber Ihr Controller sollte in der Lage sein, dies zu kompensieren.
Abschließende Gedanken
An diesem Punkt sollte Ihr Laufwerk eingerichtet und bereit sein, sich mit der Bewegungssteuerung zu verbinden. Es gibt immer noch Möglichkeiten für das System, in einen Runaway-Zustand zu gehen, beispielsweise wenn die Befehlspolarität auf der Steuerung umgekehrt wurde. Daher ist es stark Es wird empfohlen, dass Sie sicherstellen, dass die Dinge stabil sind, bevor Sie den Motor an die Last koppeln. Die vollständigen Details zur Konfiguration finden Sie immer im Hardware-Handbuch des Servoantriebs.
Wenn Sie alles eingerichtet haben, notieren Sie alle Schalter- und Potentiometereinstellungen sowie die Verdrahtung. Am Ende halten einige den Aufbau analoger Servoantriebe für genauso einfach wie den Aufbau digitaler Antriebe. Besonders wenn Sie mehrere Maschinen einrichten, können die Schalter und Potentiometer schnell und offline eingestellt werden, ohne dass eine Verbindung zu einem Computer hergestellt werden muss.
von Rene Ymzon, Marketing Manager
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