Sterowanie w zamkniętej pętli silnika serwo za pomocą mikrokontrolera 8051

Sterowanie w zamkniętej pętli silnika serwo za pomocą mikrokontrolera 8051

Serwosilnik jest szanowany i omawiany przez obecnych inżynierów, prawie niemożliwe jest wspomnieć o kontroli ruchu bez mówienia o serwosilniku, inżynierowie mają obsesję na punkcie sterowania w zamkniętej pętli serwosilnika, odurzający się zaletami wysokiej odpowiedzi i dużej prędkości i wysokiej precyzji, naprawdę „trzy wysokie”. Jednak, jak to się mówi, silnik serwo ma następujące nieuniknione wady:
1. Nie można odpocząć: przy zamkniętej pętli sterowania, samej strukturze serwosilnika i charakterystyce decyzji, silnik serwo nie może bezwzględnie odpoczywać, kiedy się zatrzymać, w przypadku zakłóceń przy małym obciążeniu lub parametrów serwomotoru debugujących dobre przypadki, silnik serwo jest zawsze waha się między impulsem plus lub minus 1 (wokół położenia enkodera można obserwować wartości serwonapędu, które wahały się między plus lub minus 1). W przypadku przetwarzania obrazu jest to czynnik wpływający na dokładność.
2. Przeregulowanie: przy zmianie z wysokiej prędkości na niską lub stacjonarną nieuniknione jest przeregulowanie na określoną odległość, a następnie skorygowanie z powrotem. Gdy sterownik wysyła impuls do silnika serwo, silnik serwo zwykle nie przechodzi w jeden impuls, ale trzy impulsy, a następnie dwa impulsy wstecz. Jest to fatalne w sytuacjach, w których jeden impuls jest wymagany do przesunięcia jednego impulsu na raz, a przeregulowanie absolutnie nie jest dozwolone.
3. Debugowanie jest skomplikowane: serwonapęd często zawiera setki parametrów i setki stron instrukcji, co naprawdę przeraża początkującego; zmiana marki serwosilnika może być również prawdziwym bólem głowy dla weterana. praca w zakresie obsługi posprzedażnej i konserwacji.
4. Perystaltyka niskiej prędkości: perystaltyka lub pełzanie występuje, gdy silnik serwo pracuje z niską prędkością.
Silnik krokowy z zamkniętą pętlą doskonale rozwiązuje powyższe problemy.
​​Sterowanie w zamkniętej pętli silnika serwo za pomocą mikrokontrolera 8051
Po pierwsze, silnik krokowy z zamkniętą pętlą jest całkowicie nieruchomy w spoczynku, ponieważ sam silnik jest silnikiem krokowym.
Po drugie, ponieważ silnik krokowy w zamkniętej pętli łączy cechy silnika krokowego i trybu sterowania serwomechanizmem, nie zostanie przekroczony (ponieważ charakterystyka silnika krokowego nie jest przekroczona).
Po trzecie, debugowanie i obsługa jest bardzo prosta, wystarczy dostosować pozycję 3 potencjometrów sterownika, nie tylko producenci sprzętu mogą korzystać, ale także użytkownicy sprzętu mogą korzystać, wymagania użytkownika są bardzo niskie.
Ten artykuł ma na celu uniknięcie tego, że silnik krokowy z zamkniętą pętlą jest dobry, aby zakopać silnik serwo, a nie obiektywnie.
1. Niemożność pozostania w bezruchu, silnik krokowy jest stosunkowo lepszy ze względu na blokowanie wewnętrznej struktury sieci i stosunkowo kaloryczność. Silnik serwo wewnętrzny przez prąd i enkoder do blokady położenia, ma charakterystykę skokową w przód iw tył, rzeczywiste użycie może należy dostosować sztywność silnika, aby poprawić jego moment blokujący i wydajność.
2. Przeregulowanie. Silnik krokowy z zamkniętą pętlą to system, który istnieje w celu rozwiązania problemu przekroczenia i pominięcia kroku. W moim rzeczywistym zastosowaniu, jeśli prędkość zatrzymania jest krótka, często występuje przekroczenie. Jednak nie dbam zbytnio o ten problem, ponieważ środowisko nie jest rygorystyczne, ponieważ zamknięta pętla ostatecznie powróci do swojej własnej pozycji. Jeśli przekroczenie ma zostać rozwiązane, myślę, że nadal potrzebuje programistów, aby dostosować krzywą wzrostu i spadku prędkości oraz czas.
3. Debugowanie jest skomplikowane i musisz się go uczyć każdego dnia. To debugowanie nadal opiera się na inżynierze, który zaprojektował parametry sterownika.
4. Perystaltyczny przy niskiej prędkości, wyreguluj mechanicznie płytę zębatą serwonapędu zgodnie z konkretną sytuacją, aby zmniejszyć perystaltyczność.
Koszt, realizuje również funkcję ceny serwosilnika rzeczywiście niż w przypadku silnika krokowego z zamkniętą pętlą mocy, istnieją zalety w stosunku do silnika shangbu, ale w rzeczywistości jest to: grosz za punkt, dużo silnika krokowego z zamkniętą pętlą, silnik, chociaż gotowy, ale napęd i odpowiednia funkcja są bardziej skromne, pogoń za szczegółami nadal wymaga użycia systemu serwo.

Silnik asynchroniczny Ac to wiodący silnik prądu przemiennego, szeroko stosowany w wentylatorach elektrycznych, lodówkach, pralkach, klimatyzatorach, suszarkach do włosów, odkurzaczach, okapach kuchennych, zmywarkach, elektrycznych maszynach do szycia, robotach spożywczych i innych urządzeniach gospodarstwa domowego oraz różnych narzędziach elektrycznych , mały sprzęt elektromechaniczny.

Silniki indukcyjne prądu przemiennego są podzielone na silniki indukcyjne i silniki komutatora prądu przemiennego.Silnik indukcyjny jest podzielony na jednofazowy silnik asynchroniczny, silnik podwójnego zastosowania ac i dc oraz silnik odpychający.

Prędkość silnika (prędkość wirnika) jest mniejsza niż prędkość wirującego pola magnetycznego.Jest to w zasadzie to samo, co silnik indukcyjny.S = (ns - n) / ns.S to poślizg,

Ns to prędkość pola magnetycznego, n to prędkość wirnika.

Struktura trójfazowego silnika asynchronicznego jest podobna do jednofazowego silnika asynchronicznego. Gniazdo rdzenia stojana jest wbudowane w uzwojenia trójfazowe (z łańcuchem jednowarstwowym, jednowarstwowym koncentrycznym i jednowarstwowym zwrotnicą). Gdy uzwojenie stojana jest podłączone do trójfazowego źródła prądu przemiennego, wirujące pole magnetyczne wytwarzane przez prąd uzwojenia generuje prąd indukcyjny w przewodniku wirnika. Pod wpływem oddziaływania prądu indukcyjnego i wirującego pola magnetycznego ze szczeliną powietrzną wirnik wytwarza elektromagnetyczną obrotową obudowę (a mianowicie asynchroniczną obrotową obudowę), powodując obrót silnika.

Sterowanie w zamkniętej pętli silnika serwo za pomocą mikrokontrolera 8051

Podstawowa zasada:

1. Gdy trójfazowy silnik asynchroniczny jest podłączony do trójfazowego źródła prądu przemiennego, trójfazowe uzwojenie stojana przepływa przez trójfazowy symetryczny prąd, aby wytworzyć trójfazową siłę magnetomotoryczną (siła magnetomotoryczna wirującego stojana) i generuje wirujące pole magnetyczne.

2. Obracające się pole magnetyczne ma względny ruch cięcia z przewodnikiem wirnika. Zgodnie z zasadą indukcji elektromagnetycznej przewodnik wirnika wytwarza indukowaną siłę elektromotoryczną i indukowany prąd.

3. Zgodnie z prawem siły elektromagnetycznej na przewodzący prąd wirnika ma wpływ siła elektromagnetyczna w polu magnetycznym, tworząc moment elektromagnetyczny, który napędza wirnik. Gdy wał silnika jest obciążony mechanicznie, wysyła energię mechaniczną na zewnątrz.

Silnik indukcyjny jest silnikiem prądu przemiennego, jego prędkość obciążenia i stosunek częstotliwości podłączonej sieci nie są stałą zależnością.Różni się również w zależności od wielkości ładunku.Im większy moment obciążenia, tym mniejsza prędkość wirnika.Silnik indukcyjny, w tym silnik indukcyjny, podwójnie zasilany silnik indukcyjny i silnik komutatora prądu przemiennego.Silnik indukcyjny jest najczęściej stosowany, nie powodując nieporozumień lub zamieszania w przypadku, ogólnie znany jako silnik indukcyjny silnika indukcyjnego.

Uzwojenie stojana zwykłego silnika indukcyjnego jest podłączone do sieci prądu przemiennego, a uzwojenia wirnika nie trzeba łączyć z innymi źródłami energii.Dlatego ma zalety prostej struktury, wygodnej produkcji, użytkowania i konserwacji, niezawodnego działania, niższej jakości i niższych kosztów.Silnik asynchroniczny ma wyższą wydajność roboczą i lepszą charakterystykę pracy, od bez obciążenia do pełnego zakresu obciążenia przy pracy ze stałą prędkością, może spełnić większość wymagań dotyczących przenoszenia maszyn przemysłowych i rolniczych.Silnik indukcyjny można również łatwo uzyskać z różnych rodzajów ochrony, aby dostosować się do potrzeb różnych warunków środowiskowych.Gdy silnik asynchroniczny pracuje, moc biernego wzbudzenia musi zostać pochłonięta z sieci energetycznej, aby współczynnik mocy sieci energetycznej był zły.Dlatego młyn kulowy napędowy, sprężarka i inne urządzenia mechaniczne o dużej mocy i niskiej prędkości często wykorzystują silnik synchroniczny.Ponieważ prędkość silnika indukcyjnego i prędkość jego wirującego pola magnetycznego mają pewną zależność poślizgową, jego wydajność regulacji prędkości jest słaba (z wyjątkiem silnika komutatora prądu przemiennego).Bardziej ekonomiczne i wygodne jest zastosowanie silnika prądu stałego do maszyn transportowych, walcowni, dużych obrabiarek, maszyn drukarskich i farbiarskich oraz maszyn papierniczych, które wymagają szerokiego i płynnego zakresu regulacji prędkości.Jednak wraz z rozwojem urządzeń elektronicznych dużej mocy i systemu regulacji prędkości prądu przemiennego, wydajność regulacji prędkości i ekonomiczność silnika indukcyjnego o dużej prędkości były porównywalne z silnikiem prądu stałego.

Sterowanie w zamkniętej pętli silnika serwo za pomocą mikrokontrolera 8051

Stojan składa się z ramy i żelaznego rdzenia z uzwojeniem.Rdzeń jest nałożony na rowek wykrawający z blachy ze stali krzemowej, a rowek jest osadzony z dwoma zestawami uzwojenia głównego (znanego również jako uzwojenie robocze) i uzwojenia pomocniczego (znanego również jako uzwojenie początkowe), które są oddzielone od siebie o 90 ° kąt elektryczny.Uzwojenie główne jest podłączone do zasilacza prądu przemiennego, a uzwojenie pomocnicze jest połączone szeregowo z przełącznikiem odśrodkowym S lub kondensatorem rozruchowym i kondensatorem roboczym, a następnie podłączone do zasilacza.

Wirnik jest aluminiowym wirnikiem klatkowym, który służy do odlewania żelaznego rdzenia do szczeliny żelaznego rdzenia po laminowaniu i odlewania pierścienia końcowego razem, aby zewrzeć prowadnicę wirnika do typu klatkowego wiewiórki.

Jednofazowy silnik asynchroniczny dzieli się na jednofazowy opornik uruchamiający silnik asynchroniczny, jednofazowy kondensator uruchamiający silnik asynchroniczny, jednofazowy kondensator pracujący z silnikiem asynchronicznym i jednofazowy silnik asynchroniczny o podwójnej wartości kondensatora.

Zwykle stosuje się wirnik aluminiowy zsypowy typu klatkowego.Zgodnie z inną konfiguracją stojana, można go podzielić na silnik kołpakowy o znacznym biegunie i silnik kołpakowy o ukrytym biegunie.

Rdzeń stojana silnika kołpaka o znacznych biegunach stanowi kwadratowa, prostokątna lub okrągła rama pola magnetycznego z wystającymi biegunami magnetycznymi. Na każdym biegunie znajduje się jeden lub więcej pomocniczych zwarć miedzianych pierścieni, a mianowicie uzwojenia pokrywy.Skoncentrowane uzwojenie na znaczącym biegunie magnetycznym jest uzwojeniem głównym.

Rdzeń stojana silnika z nierozpoznawalnym biegunem rdzeń stojana jest taki sam, jak wspólny rdzeń silnika jednofazowego, uzwojenie stojana przyjmuje uzwojenie rozproszone, główny rozkład uzwojenia szczeliny stojana, uzwojenie bieguna zacienionego nie powoduje zwarcia miedzianego pierścienia, ale z grubszym emaliowany drut uzwojony jako uzwojenie rozproszone (szereg po zwarciu) osadzony w gnieździe stojana (około dwóch trzecich całkowitej liczby szczelin), grupa wsparcia.Uzwojenie główne i uzwojenie maski są oddalone od siebie pod pewnym kątem.

Gdy główne uzwojenia silnika bieguna pokrywy są zasilane energią, uzwojenia bieguna pokrywy będą również generować prąd indukcyjny, tak że biegun magnetyczny stojana przykryty przez uzwojenia bieguna osłony będzie obracał część strumienia i odsłoniętą część w kierunku kierunku pokrywa uzwojenia biegunów.

Stojan silnika jednofazowego składa się z istotnego rdzenia bieguna i uzwojenia wzbudzenia, a wirnik składa się z ukrytego rdzenia bieguna, uzwojenia twornika, komutatora i wału obrotowego.Między uzwojeniem wzbudzenia a uzwojeniem twornika powstaje szeregowy obwód szczotki i komutatora.

Silnik jednofazowy należy do silnika dwufunkcyjnego prądu przemiennego i stałego, który może współpracować z zasilaczem prądu przemiennego i zasilaczem prądu stałego.

Silnik synchroniczny i silnik indukcyjny są powszechnymi silnikami prądu przemiennego.Charakterystyka jest następująca: w stanie ustalonym istnieje stała zależność między prędkością wirnika a częstotliwością sieci energetycznej n = ns = 60f / p, a ns staje się prędkością synchroniczną.Jeżeli częstotliwość sieci energetycznej jest stała, prędkość silnika synchronicznego jest stała i niezależna od obciążenia.Silnik synchroniczny jest podzielony na generator synchroniczny i silnik synchroniczny.Silnik synchroniczny jest głównym alternatorem w nowoczesnej elektrowni.

Sterowanie w zamkniętej pętli silnika serwo za pomocą mikrokontrolera 8051

Ustanowienie głównego pola magnetycznego: uzwojenie wzbudzenia jest połączone z prądem wzbudzenia prądu stałego, a pole magnetyczne wzbudzenia o biegunowości jest ustalone, to znaczy powstaje główne pole magnetyczne.

Przewód przewodzący prąd: trójfazowe symetryczne uzwojenie twornika ACTS jako uzwojenie mocy i staje się nośnikiem indukowanego potencjału lub indukowanego prądu.

Ruch cięcia: główny napęd napędza wirnik obracając się (wprowadzając energię mechaniczną do silnika), a spolaryzowane wzbudzające pole magnetyczne obraca się wraz z wałem i odcina kolejno uzwojenia stojana (równoważne wzbudzeniu w polu magnetycznym wzbudzenia wzbudzającego uzwojenia uzwojenia ).

Generowanie potencjału przemiennego: z powodu względnego ruchu cięcia między uzwojeniem twornika a głównym polem magnetycznym uzwojenie twornika będzie indukowane do wielkości i kierunku trójfazowego symetrycznego przemiennego potencjału, który zmienia się okresowo.Zasilanie prądem przemiennym można zapewnić przez przewód ołowiany.

Alternacja i symetria: zmienna biegunowość indukowanego potencjału z powodu wirującego pola magnetycznego;Ze względu na symetrię uzwojenia twornika gwarantowana jest trójfazowa symetria potencjału indukcyjnego.

Silnik synchroniczny Ac jest rodzajem silnika napędowego o stałej prędkości, jego prędkość wirnika i częstotliwość mocy utrzymują stałą proporcjonalną zależność, jest szeroko stosowany w instrumentach elektronicznych, nowoczesnym sprzęcie biurowym, maszynach tekstylnych i tak dalej.

Silnik synchroniczny z magnesem trwałym

Silnik synchroniczny z magnesem trwałym należy do asynchronicznego rozruchu silnika synchronicznego z magnesem trwałym, którego układ pola magnetycznego składa się z jednego lub więcej magnesów trwałych, zwykle w wirniku klatkowym wykonanym z odlewu aluminiowego lub miedzianego, zgodnie z wymaganą liczbą biegunów zamontowanych za pomocą bieguny magnetyczne magnesów trwałych.Struktura stojana jest podobna do budowy silnika asynchronicznego.

Gdy uzwojenie stojana jest podłączone do zasilania, silnik z zasadą asynchronicznego rozruchu silnika regulowany, obroty do prędkości synchronicznej, generowane przez pole magnetyczne wirnika z magnesem trwałym i pole magnetyczne stojana o synchronicznym momencie elektromagnetycznym, moment elektromagnetyczny wytwarzany przez magnes stały wirnikowe pole magnetyczne i moment oporu magnetycznego stojana w celu wytworzenia syntezy) wciągną wirnik synchroniczny w silnik synchroniczny.

Reluktancyjny silnik synchroniczny jest również znany jako reaktywny silnik synchroniczny. Jest to silnik synchroniczny, który wytwarza reluktancyjny moment obrotowy z powodu różnicy w magnetorezystancji między kwadratorem a prostą osią wirnika. Jego struktura stojana jest podobna do budowy silnika asynchronicznego, ale struktura wirnika jest inna.

Reluktancyjny silnik synchroniczny

Wraz z ewolucją silnika indukcyjnego klatkowego, aby funkcja elektryczna wytwarzała asynchroniczny moment rozruchowy, wirnik jest również wyposażony w uzwojoną klatkę aluminiową.Wirnik jest wyposażony w szczelinę reakcyjną odpowiadającą liczbie biegunów stojana (tylko część bieguna istotnego, bez uzwojenia wzbudzenia i magnesu stałego), która służy do generowania synchronicznego momentu reluktancyjnego.Zgodnie z różnymi strukturami szczelin reakcyjnych na wirniku, można go podzielić na wewnętrzny rotor typu reakcyjnego, zewnętrzny rotor typu reakcyjnego i zewnętrzny rotor typu reakcyjnego.Wewnętrzny rowek wewnętrznego wirnika reakcyjnego blokuje strumień magnetyczny w kierunku osi poprzecznej i zwiększa opór magnetyczny.Wewnętrzny i zewnętrzny wirnik reakcyjny w połączeniu z powyższymi dwoma rodzajami charakterystyk struktury wirnika, bezpośrednim wałem i różnicą wału kwadraturowego, dzięki czemu energia siły silnika jest większa.Reluktancyjne silniki synchroniczne można również podzielić na jednofazowy typ kondensatora, jednofazowy typ kondensatora, jednofazowy kondensator podwójnej wartości i inne typy.

Histerezy silnik synchroniczny jest rodzajem silnika histerezy, który wykorzystuje materiały histerezy do wygenerowania momentu histerezy.Jest on podzielony na silnik synchroniczny z histerezą typu wirnika wewnętrznego, silnik synchroniczny z histerezą typu wirnika zewnętrznego i silnik synchroniczny z jednofazową histerezą maski silnika.

Konstrukcja wirnika silnika synchronicznego z histerezą wirnika wewnętrznego jest typu biegunowego niewidocznego, o gładkim cylindrycznym wyglądzie. Na wirniku nie ma uzwojenia, ale na zewnętrznym okręgu rdzenia znajduje się warstwa pierścieniowa wykonana z materiału histerezy.

Sterowanie w zamkniętej pętli silnika serwo za pomocą mikrokontrolera 8051

Po podłączeniu uzwojenia stojana do źródła zasilania, generowane wirujące pole magnetyczne powoduje, że wirnik histerezy wytwarza asynchroniczny moment obrotowy i zaczyna się obracać, a następnie uruchamia się synchronicznie.Gdy silnik pracuje asynchronicznie, wirujące pole magnetyczne stojana wielokrotnie magnesuje wirnik z częstotliwością poślizgu.W trybie synchronicznym materiał histerezy na wirniku jest namagnesowany i pojawia się biegun magnetyczny z magnesem stałym, generując w ten sposób synchroniczny moment obrotowy.Softstart przyjmuje trzy równoległe równoległe tyrystory jako regulator napięcia, który jest podłączony do zasilacza i stojana silnika.Taki obwód jest jak trójfazowy obwód mostkujący z pełnym sterowaniem.Podczas uruchamiania silnika za pomocą softstartera napięcie wyjściowe tyrystora stopniowo wzrasta, a silnik stopniowo przyspiesza, aż tyrystor zostanie w pełni włączony. Silnik pracuje na właściwościach mechanicznych napięcia znamionowego w celu zapewnienia płynnego rozruchu, zmniejszenia prądu rozruchowego i uniknięcia początkowego wyłączenia nadprądowego.Gdy silnik osiągnie obroty znamionowe, proces rozruchu jest zakończony, a softstart automatycznie zastąpi ukończony tyrystor stycznikiem obejściowym, aby zapewnić napięcie znamionowe dla normalnej pracy silnika, aby zmniejszyć straty ciepła tyrystora, przedłużyć żywotność softstartu, poprawić jego wydajność pracy i uniknąć zanieczyszczenia harmonicznego w sieci energetycznej.Softstart zapewnia również funkcję łagodnego zatrzymania. W przeciwieństwie do procesu łagodnego rozruchu napięcie stopniowo maleje, a obroty stopniowo spadają do zera, aby uniknąć szoku momentu spowodowanego przez swobodne zatrzymanie.

Silnik reduktora to integracja reduktora i silnika (silnika).Ta integracja jest również powszechnie nazywana motoreduktorem lub motoreduktorem.Zwykle przez profesjonalny zespół produkcyjny reduktora zintegrowany montaż po całkowitej dostawie.Silnik zwalniający jest szeroko stosowany w hutnictwie żelaza i stali, przemyśle maszynowym i tak dalej.Zaletą zastosowania silnika redukcyjnego jest uproszczenie konstrukcji i oszczędność miejsca.

1. Silnik reduktora jest wytwarzany zgodnie z międzynarodowymi wymaganiami technicznymi o wysokiej zawartości technologicznej.

2, zajmujący mało miejsca, niezawodny i trwały, o wysokiej zdolności przeciążeniowej, moc do ponad 95 kW.

3, niskie zużycie energii, doskonała wydajność, wydajność reduktora do ponad 95%.

4, małe wibracje, niski poziom hałasu, wysoka energooszczędność, wybierz wysokiej jakości stalowy materiał sekcyjny, stalowy korpus żeliwny, powierzchnia przekładni po obróbce cieplnej wysokiej częstotliwości.

5, po precyzyjnej obróbce, aby zapewnić dokładność pozycjonowania, wszystkie te stanowią zespół przekładni silnika z redukcją przekładni z różnymi silnikami, tworzenie integracji mechanicznej i elektrycznej, w pełni zapewniają stosowanie cech jakości produktu.

6. Produkt przyjmuje koncepcję serializacji i modularyzacji oraz ma szeroki zakres możliwości adaptacji. Ta seria produktów ma wyjątkowo dużą liczbę kombinacji silników, pozycji montażowych i schematów konstrukcyjnych.

Klasyfikacja silnika redukcyjnego:

1. Silnik redukcji biegów o dużej mocy

2. Współosiowy spiralny silnik redukcyjny

3. Silnik redukujący przekładnię zębatą walcową równoległą

4. Spiralny silnik przekładni redukcyjnej

5. Silnik redukcji biegów serii YCJ

Silnik redukcyjny jest szeroko stosowany w metalurgii, górnictwie, podnoszeniu, transporcie, cementie, budownictwie, przemyśle chemicznym, tekstyliach, drukowaniu i farbowaniu, farmaceutycznym i innym mechanizmie napędowym redukcji mechanicznych urządzeń.

 Producent motoreduktorów i silników elektrycznych

Najlepsza usługa od naszego eksperta od napędu napędowego bezpośrednio do Twojej skrzynki odbiorczej.

Bądźmy w kontakcie

Yantai Bonway Manufacturer Spółka

ANo.160 Changjiang Road, Yantai, Shandong, Chiny(264006)

T + 86 535 6330966

W + 86 185 63806647

© 2024 Sogears. Wszelkie prawa zastrzeżone.