Motorinio variklio be šepetėlių + kodavimo įrenginys: pagrindinis aukšto tikslumo uždarojo ciklo valdymo derinys

 

Sparčiai plėtojant technologijas, žmonių lūkesčiai dėl produkto veikimo nuolat didėja. Ne tik tradicinėse didelio tikslumo srityse, tokiose kaip pramoninė automatizavimas, robotika ir medicininė įranga, bet ir daugelyje kylančių programų, tokių kaip vartotojinė elektronika, išmanieji namai ir nepilotuojama įranga, pradedami didesni variklių valdymo reikalavimai - jie turi būti ne tik greitai vykdomi, bet ir tiksliai kontroliuojami bei reaguoti į jautrumą.

 

Šiais scenarijais,Bestelies DC varikliai (BLDC) tapo pagrindiniu disko pasirinkimu dėl jų didelio efektyvumo, mažo triukšmo ir ilgo tarnavimo laiko. Tačiau paties variklio charakteristikos toli gražu nėra pakankamai. Norint pasiekti tikrai didelio tikslumo ir didelio stabilumo kontrolę, reikia įdiegti „uždaro ciklo valdymo" sistemą.

Atvirojo ciklo valdymas ir uždaro ciklo valdymas: koks skirtumas

Valdymo valdymo sistemoje valdiklis varikliui siunčia instrukcijas (tokias kaip greičio ar įtampos nustatymas), o variklis veikia pagal instrukcijas, tačiau sistema realiu laiku nežiūri, ar variklis veikia taip, kaip tikėtasi. Šis metodas turi paprastą struktūrą ir mažą kainą, jis tinka programoms, kuriose yra nedideli apkrovos pakeitimai ir mažo tikslumo reikalavimai.

 

Priešingai, uždarojo ciklo valdymas nuolat stebi tikrąją variklio būseną (pvz., Greitį, kampą ar padėtį) per jutiklius, tokius kaip kodavimo įrenginiai, ir realiu laiku perduoda grįžtamojo ryšio signalus valdikliui. Sistema nuolat koreguoja valdymo instrukcijas, pagrįstas šiais grįžtamaisiais ryšiais, taip labai pagerindama valdymo tikslumą, stabilumą ir anti-interferencijos galimybes.

 

Atviros kilpos ir uždaros kilpos apžvalga:

Valdymo metodas	Atidarykite kilpos valdymą	Uždaros ciklo valdymas
Ar yra atsiliepimų	ne	taip
Kontrolės tikslumas	Žemiau	aukštas
Gebėjimas prieš sąveiką	Prastas (lengvai paveiktas apkrovos svyravimų)	Stiprus (teisingas bėgimo nuokrypis realiuoju laiku)
Sistemos kaina	Žema (paprasta sistemos struktūra)	Šiek tiek aukštesnis (reikalauja kodavimo įrenginio ir kitos jutiklio palaikymo)
Tipiškos programos	Ventiliatoriai, siurbliai, elektriniai žaislai ir kt.	Automatizavimo įranga, robotai, tikslūs medicinos instrumentai, aukščiausios klasės gamybos sistemos ir kt.

Todėl, siekdama aukšto tikslumo ir patikimų valdymo reikalavimų, uždarojo ciklo valdymas tapo svarbia variklio sistemos be šepetėlių dalimi. Norėdami sukurti aukštos kokybės uždarojo ciklo sistemą, kodavimo įrenginys yra pagrindinis komponentas, jungiantis „suvokimą" ir „valdymą".

 

Uždaros ciklo valdymo sistemoje kodavimo įrenginys yra vienas kritiškiausių grįžtamojo ryšio komponentų. Tai gali tiksliai nustatyti variklio greitį, padėtį ir kryptį ir pateikti šią informaciją atgal į valdiklį, kad būtų galima tiksliai valdyti.

 

1. Pagrindinė kodavimo įrenginio funkcija

Koderis yra tiesiogiai pritvirtintas prie variklio arba integruotas į variklį, kad būtų galima išmatuoti variklio veleno sukimosi būseną. Išvedant signalus realiuoju laiku, jis padeda valdikliui nustatyti dabartinį variklio padėties pokytį ir taip pasiekti uždaro ciklo greičio, padėties ir kampo valdymą.

 

2. Koderių tipai

Remiantis išvesties režimu ir struktūriniu principu, kodavimo įrenginiai daugiausia yra suskirstyti į šias dvi kategorijas:

Papildomas kodavimo įrenginys

Papildomas kodavimo įrenginys išveda ištisinius impulsų signalus (tokius kaip A, B, Z signalai), o valdiklis nustato greitį ir kryptį skaičiuodamas šiuos impulsus. Šis kodavimo įrenginys turi paprastą struktūrą ir mažą kainą, jis tinka mažo ir vidutinio tikslumo judesių valdymui.

 

Absoliutus kodavimo įrenginys

Kiekvienas padėties taškas turi unikalią kodo vertės išvestį, o dabartinę padėties informaciją galima išsaugoti net po elektros energijos tiekimo nutraukimo. Tai tinka kontrolės scenarijams, kuriems reikalingas didelis tikslumas ir didelis patikimumas, pavyzdžiui, medicininė įranga, robotai, automatinės gamybos linijos ir kt.

3. Išvesties signalo režimas

Skirtingi kodavimo įrenginiai turi skirtingus išvesties signalo tipus ir sąsajos metodus, įprasti::

· ABZ signalas (laipsniškas): A ir B yra stačiakampiai impulsų signalai, naudojami greičiui ir krypčiai nustatyti, o Z yra nulinės padėties signalas, naudojamas atstatyti ar sinchronizuoti.

· UVW signalas: dažniausiai naudojamas variklio komutacijos sinchronizacijos signalui be šepetėlių, tinkamų servo valdymo sistemai.

· Ryšio protokolai, tokie kaip SSI, RS -485 ir balanso: jie dažniausiai naudojami absoliučiam kodavimo įrenginiams, gali tiksliai perduoti pozicijos informaciją skaitmenine forma ir turėti stipresnes antiinferencijų galimybes.

 

4. Įdiegimo struktūra ir principinė technologija

Remiantis struktūros ir aptikimo principu, kodavimo įrenginius taip pat galima klasifikuoti taip:

Diegimo metodas:

· Veleno galo tipas: kodavimo įrenginys yra tiesiogiai prijungtas prie variklio išėjimo veleno, su dideliu pritaikomumu ir lengvai pakeičiant.

· Tuščiavidurio veleno tipas: kodavimo įrenginys yra tuščiaviduris ir gali būti įdėtas į variklio veleną, taupant vietą ir kompaktišką montavimą.

· Integruotas: kodavimo įrenginys ir variklis yra tiesiogiai integruoti į vieną korpusą, kuris yra visiškai suderintas gamykloje ir tinkami sistemos integracijai.

 

Indukcijos principas:

· Fotoelektrinis kodavimo įrenginys: nuskaito padėties signalus per groteles ir fotoelektrinius jutiklius su didele skiriamąja geba, tinkama naudoti aukšto tikslumo pritaikymui.

· Magnetinis kodavimo įrenginys: naudoja magnetinio lauko pakeitimus, kad būtų galima jausti informaciją apie vietą. Jis pasižymi tvirtesne struktūra ir geresniu anti-lotutavimo veikimu, todėl jis tinka pramonei.

 

Koderis nėra tik matavimo įrankis, jis yra nepakeičiama visos uždarojo ciklo valdymo sistemos dalis. Praktiniuose pritaikymuose tik kodavimo įrenginys, be šepetėlių ir valdiklis turi glaudžiai dirbti kartu, kad pasiektų didelio tikslumo judesio valdymą. \

 

1. Kaip valdiklis skaito kodavimo signalą?

Valdiklis nustato variklio veleno judesio būseną, gavęs kodavimo priemonės signalą (pvz., Impulsą, skaitmeninius duomenis ar analoginę įtampą). Valdiklis valdo valdymo algoritmą (pvz., PID algoritmą) viduje, realiu laiku lygina skirtumą tarp nustatyto taikinio ir dabartinės būsenos, ir išveda atitinkamą įtampą ar srovę, kad variklis būtų pritaikytas koregavimui.

 

Pavyzdžiui:

· Jei variklio greitis nustatytas iki 1000 aps / min, o kodavimo įrenginio grįžtamasis ryšys yra 950 aps / min, valdiklis automatiškai padidins išėjimo galią, kad greitis būtų arčiau taikinio.

· Jei variklio padėtis nukrypsta nuo iš anksto nustatytos trajektorijos, valdiklis nedelsdamas ištaiso judesio kelią pagal kodavimo signalo signalą.

 

2. Hall Sensor + kodavimo jungties valdymo sprendimas

Daugelyje be šepetėlių variklių sistemų salės jutikliai ir kodavimo įrenginiai dažnai naudojami kartu, kiekvienas vaidina skirtingą vaidmenį:

· Salės jutiklis: paprastai naudojamas aptikti variklio rotoriaus padėtį, kad būtų galima tinkamai komutuoti paleidus ar mažą greitį. Jis turi greitą atsaką ir mažą kainą, tačiau turi mažą skiriamąją gebą.

· Koderiai: pateikite aukštos skiriamosios gebos greitį ir informaciją apie vietą, kad būtų galima valdyti baudą.

 

Kai naudojama kartu, sistema gali pradėti greitai ir eksploatuoti didelio tikslumo valdymą. Šis derinys plačiai naudojamas automatinėse transporto priemonėse (AGV), CNC įrangoje, pramoniniuose robotuose ir kituose laukuose.

3. Faktinių uždarojo ciklo kontrolės taikymo scenarijų analizė

Uždaros ciklo valdymas yra ne tik techninis terminas, bet ir daro įtaką sistemos veikimui konkrečiose programose. Čia yra keli tipiški pavyzdžiai:

a. Greičio uždarytos kilpos valdymas

Tokiose programose kaip vėjo jėgainės ar greitaeigiai centrifugai variklis turi išlaikyti pastovų greitį. Maitindamas greičio signalą iš kodavimo įrenginio, valdiklis gali realiu laiku sureguliuoti išvestį, kad kompensuotų apkrovos svyravimų poveikį.

 

b. Padėties uždaros kilpos valdymas

Automatizuotose skaidrėse, kėlimo platformose ir pramoninėse robotinėse rankose variklis turi būti tiksliai kontroliuojamas, kad būtų pasiekta nurodyta padėtis. Koderis grąžina dabartinę informaciją apie valdiklį, kad užtikrintų, jog judesio procesas yra sklandus ir tiksliai sustoja tikslinėje padėtyje.

 

c. Kampo uždara kilpos valdymas

Kameros keptuvėje/pakreipime, lazerio nuotolio ieškikliai ar optinio sekimo įtaisai varikliams turi pasiekti tikslų kampų sukimąsi. Uždaros ciklo sistemose naudojami „Encoders" didelės skiriamosios gebos kampo grįžtamasis ryšys, kad būtų galima tiksliai valdyti mažus kampus.

 

Tradicinėse uždarojo ciklo valdymo sistemose varikliai, kodavimo įrenginiai ir valdikliai dažnai reikia pasirinkti, įdiegti ir suderinti atskirai, o tai ne tik padidina inžinerinį darbo krūvį, bet ir sukelia tokias problemas kaip sudėtingas laidų laidas, signalo trukdžiai ir suderinamumo nesuderinamumui.

 

Siekdama išspręsti šiuos iššūkius, VSD paleido „Integruoto variklio modulio" sprendimą, kuris integruoja be šepetėlių variklį, kodavimo įrenginį ir valdiklį į kompaktišką struktūrą, skirtą naudoti ir žaisti.

 

1. Variklio + kodavimo įrenginys + valdiklio integruotas dizainas

VSD integruoti moduliai iš anksto surinko ir gamykloje-atlikite pagrindinius valdymo sistemos komponentus, sutaupydami klientus nuo sudėtingų integracijos vietoje. Kiekvienas modulis yra griežtai patikrinta uždarojo ciklo sistema, užtikrinanti signalo suderinimą, sąsajos suderinamumą ir stabilų našumą.

Privalumai apima:

· Sutrumpinkite projekto plėtros ciklą

· Sumažinkite priežiūros išlaidas

· Sumažinkite sistemos gedimo greitį

 

2. Supaprastinkite laidų ir derinimo procesą

Tradicinėms sistemoms paprastai reikia kelių sąsajų, jungčių kabelių ir adapterių, o VSD moduliui reikia tik pagrindinio maitinimo šaltinio ir ryšio sąsajos, kad būtų galima atlikti viso uždarojo ciklo valdymo diegimą. Iš anksto nustatyti parametrai pašalina poreikį klientams atlikti sudėtingus parametrų koregavimus daugelyje programų.

 

Šis supaprastintas dizainas yra labai draugiškas automatizavimo integratoriams, įrangos gamintojams ir OEM klientams, ir ypač tinka kelių mašinų diegimo scenarijams.

 

3. Lanksčios kodavimo įrenginio konfigūracijos ir sąsajos parinktys

VSD palaiko įvairių tipų kodavimo įrenginių konfigūracijas, kad galėtų prisitaikyti prie skirtingo valdymo tikslumo ir aplinkos reikalavimų:

· Koderio tipas: laipsniškas, absoliutus, fotoelektrinis arba magnetinis

· Signalo sąsaja: palaikykite ABZ, UVW, SSI, RS -485, baldakimą ir kt.

· Įdiegimas: veleno galas, tuščiaviduris velenas ir integruoti kodavimo įrenginiai

Klientai gali pasirinkti pagal faktines programas, o VSD taip pat teikia pritaikytas sąsajos kūrimo ir pritaikymo paslaugas.

 

4. Platus taikymo scenarijus, palaikantis aukšto lygio reikalavimus

VSD integruoti variklio moduliai buvo plačiai naudojami:

· Pramoniniai robotai ir bendradarbiaujantys robotiniai ginklai

· Medicinos vaizdo gavimo įranga ir tikslios diagnostikos platformos

· Intelektuali pervežimo sistema ir logistikos automatizavimo įranga

· Aviacija, UAV, optoelektroninė stebėjimo sistema ir kiti laukai

Kiekvienas produkto tipas gali būti sukonfigūruotas ir optimizuotas atsižvelgiant į skirtingas apkrovas, greitį, tikslumą ir sąsajos protokolus, kad būtų užtikrintas uždaro ciklo valdymo stabilumas ir efektyvumas.

 

Uždaros ciklo valdymo sistemos tampa standartinėmis šiuolaikinėmis aukštos kokybės variklių programomis. Pristatant kodavimo įrenginius, varikliai be šepetėlių gali pasiekti tikslesnį greičio reguliavimą, stabilesnį veikimą ir protingesnių atsako galimybes. Nesvarbu, ar tai pramoninės automatizavimas, robotų kontrolė, ar medicininės įrangos ar aviacijos sistemose, uždarojo ciklo kontrolė žymiai pagerina bendrą sistemos patikimumą ir našumą.

 

Kaip profesionalus variklių gamintojas be šepetėlių, VSD (VSD variklis) ir toliau investuoja į uždaro ciklo valdymo sprendimus. Mes ne tik teikiameAukštos kokybės varikliai be šepetėlių, bet taip pat moduliuoti kodavimo įrenginius ir valdiklius, kad klientams būtų galima naudoti paruoštus integruotus sprendimus.

 

Kodėl verta rinktis VSD

· Didelio suderinamumo dizainas: palaiko kelis kodavimo įrenginių tipus ir pagrindinius ryšio protokolus

· Užpildykite tinkinimo galimybes: viskas nuo variklio dydžio, greičio iki grįžtamojo ryšio tikslumo ir sąsajos išdėstymo

· Griežta kokybės kontrolės sistema: laikantis ISO, CE ir kitų tarptautinių sertifikavimo standartų

· Visos proceso techninė pagalba: teikite profesionalią techninę pagalbą ir po pardavimo paslaugą nuo atrankos iki pristatymo

· Pasaulinė pristatymo patirtis: Produktai eksportuojami į Europą, Ameriką, Japoniją, Pietų Korėją, Vidurinius Rytus ir kitus regionus ir yra plačiai naudojami projektuose keliose pramonės šakose

Jei ieškote stabilaus, lanksto ir lengvai integruoto variklio be šepetėlių uždaros ciklo sprendimo, susisiekite su VSD komanda. Mes galime pateikti jūsų projekto bandymų, techninių konsultacijų ir paketinių pritaikymo paslaugų pavyzdžius.