Sebesség üzemmódú vezérlés szervohajtásokhoz

A szervohajtások esetében a sebesség üzemmód olyan vezérlési módra utal, amelyben a szervohajtás a motort a paranccsal arányos sebességgel forgatja. A kis parancsok kis sebességeket, a nagy parancsok pedig nagy sebességeket generálnak. A Velocity Mode sebesség-visszacsatoló eszköz, például egy kódoló, egy rezolver, egy tachométer vagy Hall-érzékelők használatát igényli.

Teljes vezérlési blokkdiagram Sebesség kiemelve

Gyakori tévhit, hogy a sebesség üzemmód csak állandó mozgású alkalmazásoknál, például ventilátorok, szivattyúk és szállítószalagok esetében hasznos. Az 1980-as évektől a 2000-es évek elejéig azonban a pozíció üzemmódú alkalmazások standard konfigurációja az volt, hogy a szervohajtásokat sebesség üzemmódra állították. Ez a konfiguráció leíróan "pozíció a sebesség körül" elnevezésű, ahol a mozgásvezérlő a pozícióhurkot a megfelelő sebességparancsok szervohajtásnak való küldésével zárja le. Erre a vezérlési sémára példákat lehetett találni az autóiparban a gyártósoros robotokon és a CNC-gépeken.

Sebesség üzemmód blokkdiagramja

A sebesség körüli pozíciót az vonzotta, hogy a számítási követelményeket a vezérlő és a szervohajtások között megosztotta. Abban az időben a vezérlők nem voltak elég erősek ahhoz, hogy a nyomaték körüli pozíciót kezeljék, a szervohajtások pedig még nem álltak készen arra, hogy a pozícióhurkokat önállóan zárják. Napjainkban mind a szervohajtások, mind a vezérlők több mint alkalmasak arra, hogy bármely és minden hurkot bezárjanak, így a rendszer tervezői rugalmasan alkalmazhatják a helyzetnek legmegfelelőbb vezérlési sémát.

A sebesség körüli pozíció körüli alkalmazásokon kívül a sebesség üzemmód használható olyan önálló típusú alkalmazásokban, ahol állandó sebességre van szükség, vagy olyan helyzetekben, ahol a sebességet csak alkalmanként kell beállítani. Például egy szállítószalag vagy egy orsómotor. A sebességet a szervohajtáson lévő offset-beállítással, egy potenciométerhez csatlakoztatott tárcsával vagy egy mikrokontroller digitális/analóg átalakítójával lehet beállítani - csak néhány példa.

Ezekben az alkalmazásokban a szervohajtás egy parancsjelet kap, amely meghatározza a kívánt sebességet vagy fordulatszámot, amellyel a motornak működnie kell. A szervohajtó ezután a motor kimenetét úgy állítja be, hogy elérje és fenntartsa a kívánt sebességet. Folyamatosan figyeli a motor aktuális sebességét érzékelői visszajelzéssel, például Hall-érzékelőkkel, kódolókkal vagy tachométerekkel, és a motor bemeneti teljesítményét vagy feszültségét úgy állítja be, hogy az megfeleljen a kívánt sebességnek.

Sebesség egyenlet

Sebesség üzemmódban a motor fordulatszámát a motorra küldött feszültség mennyisége szabályozza. A motor sebességének megváltoztatása (gyorsítás vagy lassítás) a motor nyomatékának növelését vagy csökkentését igényli, ezért sebesség üzemmódban is szükség van egy áramszabályozó hurokra.

Ha egynél több szabályozási hurkot használnak, a hurkokat kaszkádszerűen kapcsolják össze, az áramszabályozás a legbelső hurok, a sebességszabályozási hurok pedig az áramhurok köré kerül.

Az áram üzemmódtól eltérően a sebesség üzemmódban működő szervohajtás nagyobb teljesítményt használ a célsebesség fenntartásához, ha külső erő hat a motor tengelyére. Ez teszi ezt az üzemmódot hasznossá olyan mozgásvezérlési alkalmazásokban, ahol valaminek fenn kell tartania a célsebességet zavaró tényezők hatására. Ez nagyon hasonlóan működik, mint sok autóban a sebességtartó automatika funkciója; még akkor is, ha hegyre felfelé és lefelé halad, a sebességtartó automatika aktív működése közben a sebesség ugyanaz marad.

Előnyök

  • Kiválóan alkalmas olyan alkalmazásokhoz, ahol egyszerű vezérlést használnak állandó sebesség beállítására, vagy ahol a sebességet nem kell gyakran beállítani.
  • Jó megoldás, ha egy vezérlő számítási szempontból nem elég erős ahhoz, hogy több tengelyt a nyomaték körüli pozícióval vezéreljen.
  • A Hall sebesség üzemmód gazdaságos megoldás olyan alkalmazásokban, ahol a működés nagy része 500 fordulat/perc felett történik, és a motorba épített Hall-érzékelőkön kívül nem áll rendelkezésre külső sebesség-visszacsatolás.

ADVANCED A Motion Controls képességei

  • Sok AxCent® a szervohajtások Velocity Mode üzemmódban működhetnek
  • Minden DigiFlex® Performance™ és FlexPro® a meghajtók működhetnek Velocity módban
  • Bizonyos DigiFlex® Teljesítmény a meghajtók profil vagy ciklikus szinkron sebesség üzemmódban működhetnek

A Velocity Mode-hoz kapcsolódó iparágak, technológiák és termékek...

Technológiák Tapasztalat
Módváltás
Termékek Tapasztalat
FlexPro®
Technológiák Tapasztalat
Pozíció mód
Távirányítású jármű
Távirányítású jármű
Technológiák Tapasztalat
Inkrementális kódoló - 1Vp-p
Technológiák Tapasztalat
Resolver