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How to Control Speed of Servo Motor & Anti-Interference Measures

Aug 15, 2021

在自动控制系统中,它作为执行组件使用,具有机电时间恒定、线性高、起动电压小等特点。此外,它还可以将接收的电信号转换为电机轴上的角位移或角速输出。
它分为直流伺服电机和交流伺服
电机。当信号电压为零时,没有旋转,并且速度会随着扭矩的增加而均匀降低。
伺服电机作为自动化工厂的肌肉,在工业控制的设计和维护中是不可避免的,因此今天我们将总结伺服速度控制和抗干扰
措施。
本文将介绍最常用的 3,000 RPM 交流伺
服。

伺服速度的调整取决于控制模式。无论我们使用脉冲来控制速度,模拟还是直接驱动设置来控制速度,相应的控制模式也不同。本文将从三种不同的控制方法中总结速度变化。

扭矩控制

扭矩控制是我们通常采用的一种模式。输出扭矩由外部模拟或直接地址分配设置。然后,相应的速度没有确定,因为设备老化摩擦系数的变化和负载的变化将影响速度的输出。
在这种情况下,我们基本上不需要调整
速度。这是因为速度是自动的,我们需要保持系统的稳定性,并确保扭矩在很长一段时间内保持稳定。

* 解决方案

您可以通过实时更改模拟值来更改设置扭矩,也可以通过通信更改相应地址的值。该方法主要用于需要严格控制材料力的绕组和拆解装置,如光纤拉动装置。伺服的目的是防止缠绕材料的力变化。

位置控制

它精确定位。速度和扭矩可以严格控制。在此模式下,自转速度通常由外部输入脉冲的频率决定,旋转角度由脉冲数量决定。某些伺服人员可以通过通信直接分配速度和位移。
位置模式对速度和位置的严格控制决定了它通常应用于定位
设备。应用领域包括数控机床、印刷机械等。
我们必须计算伺服的上速,只有适当的伺服模型才能满足场的要求。

伺服上部操作速度 = 命令脉冲额定频率

* 伺服上速伺服控制器配备可接收反馈脉冲的编码器。编码器反馈脉冲频率设置在速度循环上,编码器设置。




反馈脉冲频率 = 反馈脉冲数 * 设置伺服电机(r/s)命令脉冲频率的速度 = 反馈脉冲频率/电子齿轮比率,因此您还可以更改"命令脉冲频率"以设置伺服电机速度。

速度模式

速度可以通过模拟数量或脉冲频率的输入来控制。使用上控制装置的外环PID控制时,也可以定位速度模式,但电机的位置信号或直接负载的位置信号必须反馈给上控制装置才能实现计算。
相对于位置模式,速度模式的位置信号有误
差。定位模式的信号由终端负载检测装置提供,降低了中间传输误差,相对提高了整个系统的定位精度。
要在负载惯性大时使用速度模式,我们需要设置速度循环增益,使系统响应更灵
敏。调整时应考虑设备的振动,不应因响应速度而产生系统振动。
应用速度控制时,还应注意加速度和减速
设置。如果没有闭环控制,您需要通过零夹或比例控制将电机完全停止。当位置是闭环时,模拟数量不能自动归零。
控制系统将 +/-10V 的模拟电压指令发送到伺服驱动器以控制
速度。优点是伺服将快速响应,但它对场干扰很敏感,调试有点复杂。
速度控制应用相当广泛,如连续速度控制系统、上部位置闭环定位系统,以及需要多速段快速切换的
系统。
在伺服系统的使用和调试过程中,会出现各种意外干扰情况,特别是伺服电机的
应用。

电源干扰

一般来说,您可以通过添加电压调节器、隔离变压器等,将滤清器添加到旋转编码器的电源模块和运动控制器中。您应该将驱动器切换到直流反应器,以减少电源输入造成的干扰,避免系统故障。
伺服系统的电源线应单独路由,缩短驱动器与电机电源线之间的距离,以避免干扰控制线并导致驾驶员
故障。

混沌接地系统

地面连接是提高电子设备抗干扰性能的有效途径,可以抑制设备的干扰和外部干扰。

但错误的接地方法会引入严重的干扰信号,使系统无法正常工作。控制系统的地面线一般包括系统、屏蔽、交替和保护。
接地系统混乱时,每个接地点的潜在分布不均匀,电缆屏蔽的两端、接地线、地面和其他设备的接地点之间存在潜在差异,从而造成地面环流,影响系统的正常
运行。

* 解决方案

关键是要区分为系统提供良好接地性能的接地模式。
此外,应注意环境电磁兼容性,屏蔽高频电磁波、射频
装置。你应该抑制和消除噪音源。例如,同一功率变压器或配电

总线上不得有高频、中频、大功率整流器和逆变器功率装置,原因是配电线路必然存在较大的干扰源。

您可以在机柜中单独安装驱动器,使用非金属安装板,暂停与伺服驱动器相关的接地,并接地其他测量系统。

系统内部的干扰

系统中组件和电路之间的电磁辐射会引起干扰,例如逻辑电路的相互辐射、模拟和逻辑相互作用以及组件之间的相互不匹配。

* 解决方案

您应该选择屏蔽线作为信号线和控制线,以防止干扰。
例如,当线路较长时,距离超过 100 米时,应增加电线
段。
您应该将信号和控制线通过管道,以避免它们对电线的
干扰。
主传输信号是电流信号,抗干扰性能
较好。在实际应用中,传感器输出主要是电压信号,您可以通过转换器转换。
当您过滤模拟电路的直流电源时,您可以添加两个 0.01uF (630V) 电容器,其中一个连接到电源的正负终端,另一个连接到外壳和
地面。
如果伺服发出声音并输出高频谐波干扰,则可以在伺服驱动总线电源的 P 和 N 终端分别将 0.1u / 630v CBB 电容器连接到外
壳。
登机牌控制线的屏蔽层连接,驾驶员端没有
连接。你应该拔出屏蔽层的一部分,把它扭曲成暴露在外面的链条。
使用电磁 EMI 滤镜,在控制线上焊接抗干扰电阻,或连接电机电源线上的磁
环。

实际情况可能要复杂得多,您需要逐案分析它们。

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