Sèrie de productes de Tonghang i Guia de selecció
Què és el servo elèctric
Una unitat de servo elèctrica és un dispositiu electrònic que s’utilitza per controlar el funcionament d’un motor de servo. En rebre senyals de control (com ara ordres de posició, velocitat i parell), ajusta precisament la sortida del motor, aconseguint una velocitat alta -, alta - control del moviment de precisió. Integra l'amplificació de potència, el processament del senyal i les funcions de control de la retroalimentació i s'utilitza àmpliament en automatització industrial, robòtica, màquines -eina CNC i altres camps. Com a component bàsic dels sistemes de servo, garanteix un moviment motor estable i precís segons les ordres.
Implementació del sistema de maquinari de Servo Controlle
Disseny de maquinari del circuit principal de potència principal
La potència d’entrada de la unitat d’alimentació principal es divideix en potència de control i potència. La potència de control utilitza 220V i la potència elèctrica utilitza 380V. Després que les proves del circuit de potència principals - i retornin normalment, el sistema controla la desconnexió i la connexió de la font d'alimentació d'entrada de 380V. L’alimentació d’entrada es rectifica i es filtra per obtenir una tensió de bus de corrent continu, que serveix d’entrada de tensió del bus per a cada circuit d’alimentació posterior. El circuit de detecció d’alarma principal de l’alimentació realitza la detecció de temps real - de temps de subvaltatge, sobretensió i pèrdua de fase a l’alimentació d’entrada. També realitza la detecció de temps real - de frenada de subvaltatge i sobretensió a la tensió del bus de corrent continu. Si es detecta una anormalitat, es genera una alarma i el circuit de detecció d'alarma del circuit de control també pot detectar anomalies al circuit de potència principal.
Disseny de maquinari de circuit de control
El disseny del maquinari del circuit de control utilitza una arquitectura DSP + FPGA. El DSP és el nucli de tot el sistema de control de servo, implementant l'algoritme de control vectorial del motor. El xip compta amb una freqüència de rellotge màxima de 150MHz i ofereix un ric conjunt d’interfícies perifèriques, incloent una unitat de captura (CAP), una interfície codificadora òptica (qEP), un 12 {{5} analògic de bits - To-digital (ADC), una sortida d’amplada de pols (pwm), una interfície de comunicació sèrica (sci), un perifer de sci), un perifer sèric) Interfície (SPI) i un controlador de xarxa d’àrea local millorada (ECAN).
La detecció de corrent de fase del motor utilitza una resistència de mostreig per convertir el senyal de corrent detectat pel sensor de corrent de l'efecte de la sala al circuit de potència en un senyal de tensió. Després del processament mitjançant un circuit d’amplificador OP de condicionament, la tensió resultant és un valor de 0-3V, que després es processa pel DSP. El corrent es detecta a l’entrada analògica d’ADC.
Els senyals d'interruptor d'entrada externs estan aïllats i processats mitjançant optocouplers i, a continuació, nivell - convertit abans de ser introduïts als ports d'E/S de DSP.
Per permetre al DSP més temps per implementar l'algoritme de control del motor, el disseny utilitza un FPGA per a la comunicació i l'adquisició de dades. Una RAM de port dual - s'implementa dins del FPGA per facilitar la transmissió de dades amb el DSP mitjançant un bus.
El FPGA detecta principalment les entrades de comandaments de velocitat i de parell, produeix una retroalimentació real i un retroalimentació de la velocitat i el parell, llegeix i emmagatzema dades de posició del codificador absolut de 17 bits, controla la pantalla LED i detecta i processa les alarmes principals d’alimentació d’alimentació i del circuit d’alimentació. També transmet senyals de posició al sistema mitjançant un autobús en sèrie.
Disseny de maquinari del circuit d'alimentació
Els diferents mòduls de potència es seleccionen en funció dels requisits de potència . 1200 V, 50A IGBT Tubs Power es envasen internament junts per formar un circuit invertidor de tres {{2-. Els circuits del conductor també s’integren, juntament amb els circuits de detecció i protecció de falles per sobretensió, sobrecorrent, sobreescalfament i infravaltatge. Els sis senyals PWM que la sortida del circuit de control estan aïllats mitjançant optimitzadors ràpids per conduir el mòdul IPM.
El circuit de potència incorpora un mecanisme de protecció de falles IPM. Els senyals de protecció de falles es detecten en temps real mitjançant maquinari. Una vegada que el DSP de la placa de control detecti un senyal de protecció de falles, es processa per un programa de programari d’alarma al DSP, que desactiva immediatament la sortida del senyal de la unitat PWM i emet un missatge d’alarma al controlador. El circuit de mostreig actual utilitza un sensor de corrent de l'efecte Hall per mesurar el corrent instantani de les fases U i W del motor en temps real. Els valors de corrent mesurats es transmeten al circuit de control per al processament i es connecten als canals analògics A/D de DSP.
L’alimentació de control utilitza una solució d’alimentació d’alimentació de commutació, utilitzant dispositius de commutació d’energia. Aquest circuit d’alimentació compleix els requisits de mida compacta, alta fiabilitat, un ampli rang d’entrada de CA i una ondulació de baixa potència.
Implementació del programari del controlador de servo
El programari Servo Controller està escrit a C. Cada algorisme utilitza un disseny modular, donant lloc a una estructura de programari compacta i interfícies de mòdul clar. El programari Servo consisteix en un programa principal i una rutina de servei d’interrupció de PWM.
El programa principal realitza principalment tasques d’inicialització, incloent inicialitzar els perifèrics DSP (rellotge del sistema, SPI, ADC, CAN, SCI, E/S, Gestor d’esdeveniments) i configuració d’interrupció i calcular paràmetres de servo. També gestiona les tasques de processament del sistema de temps menys reals - dins del bucle principal.
La rutina de servei d’interrupció de PWM implementa el més real - temps - algoritme de control vectorial del motor crític amb un cicle de control de 100 µs. Es llegeix principalment les dades enviades des de la FPGA a través del bus (dades de codificador absolut, les ordres de velocitat i de torsió), mostres els corrents de fase IU i IW, realitza el control PID de bucle actual, realitza transformacions de Clark, transformes de parc, transformes de parc invers, implementa l’algoritma de control del vector espacial SVPWM i genera senyals PWM. A més, després que cada 10 temporitzador PWM s’interrompi, realitza el càlcul de velocitat i el control de PID de bucle de velocitat.
Etiquetes populars: Electric Servo Drive, els fabricants de la unitat de servo elèctric de la Xina, els proveïdors, la fàbrica
