DC varikliai su kodavimo įrenginiais: pagrindinis žingsnis į didelio tikslumo valdymą

 

Į Tradicinis nuolatinės srovės variklis Valdymas, variklis sukasi, kai įjungta galia, ir sustoja, kai galia išjungta. Nors operacija yra paprasta, jai trūksta galimybės realiu laiku suvokti judesio būseną. Tai reiškia, kad valdymo sistema negali nustatyti, kiek variklio suko variklis, ar greitis yra stabilus, ir ar padėtis pasiekė tikslinį tašką. Šis „atvirojo ciklo valdymo" režimas dažnai būna netinkamas situacijose, kai reikia tikslumo ir patikimumo.

 

Įvedus kodavimo įrenginį, visa tai visiškai pakeitė.

 

Kas yra kodavimo įrenginys?

Koderis yra jutiklio įtaisas, naudojamas aptikti variklio veleno sukimosi būseną. Tai gali paversti tokią informaciją kaip kampas, greitis ir sukimosi kryptis į elektrinius signalus ir grąžinti jas atgal į valdymo sistemą. Tai yra tarsi variklio „akys" - tai leidžia valdikliui realiu laiku pajusti variklio judėjimą.

 

Koderius galima suskirstyti į daugelį tipų, įprasti::

Papildomas kodavimo įrenginys: registruoja kampo pokyčius vienam vienetui, tinkamas greičio stebėjimui ir krypčių identifikavimui;

Absoliutus kodavimo įrenginys: gali išvesti unikalią padėties vertę, tinkančią sistemoms, kurioms reikalingas aukšto tikslumo padėtis;

· Magnetinis kodavimo įrenginys ir fotoelektrinis kodavimo įrenginys: yra nedideli struktūros ir anti-interferencijos galimybių skirtumai, todėl galite pasirinkti pagal taikymo aplinką.

 

Kodėl DC varikliams reikia kodavimo įrenginių?

DC variklio sistemoje su kodavimo priemone valdiklis gali ne tik „įsakyti varikliui sukti", bet ir "Žinokite, kaip sukasi variklis"Taip sukuriant uždaro ciklo grįžtamojo ryšio sistemą. Ši uždarojo ciklo valdymas turi šiuos pranašumus:

Aukštas padėties nustatymo tikslumas: gali tiksliai valdyti variklio sukimosi kampą, tinkamą aukšto tikslumo padėties nustatymo reikalavimams;

Stabilus greičio valdymas: realiu laiku sureguliuokite srovę pagal grįžtamąjį ryšį, kad išlaikytumėte nuolatinį greičio veikimą;

Greitesnis ir patikimesnis atsakymas: nedelsiant pataisymas po klaidų aptikimo pagerina sistemos tvirtumą;

Įrengtas apsaugos apsaugos mechanizmas: nenormalus veikimas (pvz., Užšalimas, užstrigimas) galima nedelsiant nustatyti, kad būtų išvengta žalos.

 

Todėl šiuolaikinėje automatizavime ir intelektualioje įrangoje „DC Motors" be kodavimo įrenginių nebegali patenkinti tikslaus valdymo poreikių. Tik varikliai, turintys kodavimo įrenginius, turi galimybę „suvokti, analizuoti ir ištaisyti nukrypimus", iš tikrųjų realizuodami intelektualios valdymo erą.

 

 

Norint geriau suprasti tikrąją nuolatinės srovės variklių su kodavimo įrenginiais vertę, reikia pradėti nuo jų veikimo mechanizmo. Palyginti su įprastų nuolatinės srovės variklių „vienos vykdymo instrukcijos" metodu, nuolatinės srovės varikliai su kodavimo įrenginiais sudaro „grįžtamojo ryšio uždaros kilpos sistemą", kad būtų pasiektas visiškas proceso valdymas nuo „instrukcijų išdavimo" iki „rezultatų suvokimo".

 

Atviros kilpos valdymas ir uždaros kilpos valdymas: koks yra esminis skirtumas?

Valdymo sistemoje, valdikliui išsiuntus varikliui komandą, jis nebestebi faktinės variklio veikimo būsenos. Pavyzdžiui, jei nurodote žmogui nueiti 10 metrų į priekį, jums nerūpės, ar jis eina greitai, ar lėtai, ir ar jis iš viso eina. Šis metodas yra paprastas, bet nepakankamai patikimas.

 

Uždaros kilpos valdymo sistemoje, išdavęs veiksmo komandą, valdiklis realiuoju laiku nuskaito kodavimo įrenginio pateiktus judesio duomenis ir atlieka koregavimus pagal faktinį nuokrypį. Kaip ir ankstesniame pavyzdyje, jūs nurodote žmogui nueiti 10 metrų į priekį, bet šį kartą nuolat stebėsite ir valdysite jo greitį ir būseną.

 

Kaip veikia kodavimo įrenginys?

Daviklis paprastai montuojamas ant variklio išėjimo veleno. Variklio velenui sukant, daviklis sukasi sinchroniškai ir kiekvieną kampo pokytį paverčia skaitmeniniu signalu, kurį realiuoju laiku perduoda valdikliui. Šie signalai gali būti:

Kiekvieną kartą pasukus nedidelį kampą, siunčiamas impulsas (inkrementinis)

Kiekviena padėtis atitinka unikalią užkoduotą reikšmę (absoliuti)

Vienu metu išvedama krypties, greičio ir padėties informacija

 

Valdiklis naudoja šiuos duomenis, kad nustatytų:

Kokioje padėtyje šiuo metu yra variklis?

Ar sukimosi greitis atitinka tikslinę reikšmę?

Ar yra kokių nors variklio nukrypimų ar anomalijų?

 

Galutinis rezultatas yra tas, kad sistema gali pasiekti tikslų padėties ir greičio valdymą ir netgi palaiko pažangius servo valdymo režimus (pvz., PID reguliavimą).

 

 

DC variklis su kodavimo įrenginiu nėra „nepriklausomai valdomas" komponentas. Paprastai jis naudojamas kaip pagrindinė pavara visoje judesio valdymo sistemoje, dirbant kartu su variklio tvarkykle ir valdikliu, kad būtų suformuota visa uždaros ciklo valdymo architektūra.

 

1. Pagrindinė sistemos struktūra

Tipinę uždaros grandinės valdymo sistemą sudaro šios trys pagrindinės dalys:

Nuolatinės srovės variklis

Suteikia mechaninę varomąją jėgą, paversdamas elektros energiją sukamuoju judesiu.

 

Enkoderis

Sumontuotas ant variklio veleno, jis teikia valdikliui realaus laiko grįžtamąjį ryšį apie greitį, padėtį ir būsenos informaciją.

 

Nuolatinės srovės variklio tvarkyklė

Atsakinga už įtampos ir srovės reguliavimą pagal valdiklio duotas komandas, kad būtų galima paleisti, sustabdyti, valdyti, greitėti ir lėtėti bei valdyti kitus variklio veiksmus.

 

Valdiklis

Tokia kaip mikrokontroleris, PLC, DSP arba integruota valdymo plokštė, atsakinga už valdymo instrukcijų išdavimą ir enkoderio duomenų skaitymą loginiam vertinimui ir grįžtamojo ryšio valdymui.

 

2. Trumpas valdymo proceso aprašymas (pozicijos kontrolės laikymas kaip pavyzdys):

Valdiklis nustato tikslinę padėtį (pvz., pasukti 180°);

Valdiklis gauna komandą ir valdo variklį, kad jis pradėtų suktis;

Kodavimo įrenginys teikia realaus laiko grįžtamąjį ryšį apie faktinį variklio sukimosi kampą;

Valdiklis nuolat nuskaito kodavimo įrenginio duomenis ir lygina juos su tiksline padėtimi;

Jei yra nuokrypis, valdiklis nedelsdamas reguliuoja variklio įtampos / srovės išvestį, kol paklaida artėja prie nulio;

Pasiekus tikslinę padėtį, valdiklis išveda stabdymo komandą ir variklis tiksliai sustoja.

 

Šį procesą galima kartoti kelis kartus per labai trumpą laiką, kad būtų pasiektas aukšto dažnio, mažos paklaidos dinaminis valdymas.

 

3. Įprasti kontrolės režimai

Greičio valdymo režimas

Tikslas – palaikyti tam tikrą greitį, kuris tinka tokiems atvejams kaip konvejerių sistemos ir ventiliatorių valdymas.

 

Padėties valdymo režimas

Valdykite variklį taip, kad jis suktųsi nurodytu kampu, naudojamas automatinėse duryse, kamerų platformose, robotų rankose ir kitose srityse.

 

Sukimo momento valdymas

Tikslus išėjimo sukimo momento valdymas, tinkantis sudėtingoms pramonės situacijoms, tokioms kaip įtempimo valdymas ir slėgio reguliavimas.

 

Trumpai tariant, kodavimo įrenginys ne tik suteikia nuolatinės srovės varikliui „suvokimo galimybę", bet ir leidžia visai valdymo sistemai savarankiškai reguliuotis, veikti stabiliai ir tiksliai reaguoti. Ypač situacijose, kai siekiama dinaminio našumo ir padėties nustatymo tikslumo, šis uždaros kilpos bendradarbiavimo valdymo metodas tapo standartu.

 

 

Plačiai pritaikius automatizavimą ir intelektualią valdymą, vis daugiau pramonės šakų pateikė didesnius reikalavimus, susijusius su variklių tikslumu, reagavimo greičiu ir stabilumu. DC varikliai su kodavimo įrenginiais spindėjo daugelyje aukščiausios klasės laukų, turinčių savo uždarojo ciklo valdymą, aukšto padėties nustatymo tikslumą ir puikų dinaminį atsaką.

 

Toliau pateikiami keli tipiniai taikymo scenarijai:

1. Automatizuotos transporto priemonės (AGV)

DC varikliai su kodavimo įrenginiais teikia AGV palaikymą, kuris gali atlikti užduotis, tokias kaip medžiagų tvarkymas, transportavimas, surinkimas, pristatymas ir saugojimas. Tiksliai kontroliuodami variklio judėjimą, AGV gali efektyviai atlikti įvairius sudėtingus veiksmus, tokius kaip padėklų sudėjimas, surinkimo užpildymas ar sunkiųjų daiktų traukimas, užtikrindami, kad padėtis ir greitis darbo proceso metu visada yra tikslūs.

 

Kodėl mums reikia kodavimo įrenginio?

Kadangi AGV užduotims reikalingas didelis padėties nustatymo tikslumas, kodavimo įrenginiai gali užtikrinti tikslią jo navigaciją ir dinaminį atsaką sudėtingoje aplinkoje.

 

2. CNC staklės

CNC staklėse koduotojai naudojami tiksliai valdyti variklių judėjimą ir daugiausia naudojami X ir Y ašies koordinatėms valdyti bei įrankių keitimo ir įrankių nustatymo operacijas kombinuoto įrankio laikiklio. Tikslus padėties grįžtamasis ryšys užtikrina, kad staklės gali atlikti didelio tikslumo apdorojimo užduotis.

 

Kodėl mums reikia kodavimo įrenginio?

Kadangi CNC staklės apima didelio tikslumo ruošinio apdorojimą, bet kokia maža klaida gali turėti įtakos gatavos produkto kokybei. Koderiai pateikia būtiną tikslumą ir realaus laiko grįžtamąjį ryšį.

 

3. Statybos mašinos

Inžinerinių mašinų srityje kodavimo įrenginiai plačiai naudojami vairo stiprinimo sistemose ir transporto priemonių greičio stebėjimas. Pvz., Sunkiųjų mašinų ir hibridinių transporto priemonių vairo stiprintuvo sistemose kodavimo įrenginiai gali stebėti ir sureguliuoti vairo kampą ir greitį realiuoju laiku, kad užtikrintų sklandų ir tikslų veikimą.

 

Kodėl mums reikia kodavimo įrenginio?

Statybos mašinos dažnai veikia sudėtingoje darbo aplinkoje. Tikslus vairavimo kontrolė ir greičio reguliavimas daro tiesioginį poveikį darbo efektyvumui ir saugai.

 

4. Pramoninės automatikos valdymo gamybos linija

Pramoninės automatikos gamybos linijose varikliai su kodavimo įrenginiais naudojami siekiant užtikrinti tikslų greičio ir krypčių grįžtamąjį ryšį, kad būtų užtikrintas įprastas gamybos linijos įrangos veikimas ir sinchronizavimas. Tiksliai kontroliuojant variklio judėjimą, išvengiama įrangos nukrypimų gamybos linijoje, taip pagerinant gamybos efektyvumą ir produkto kokybę.

 

Kodėl mums reikia kodavimo įrenginio?

Kiekvienas veiksmas gamybos linijoje reikalauja tikslaus koordinavimo. Koderis užtikrina sklandų kiekvienos jungties ryšį per aukšto dažnio grįžtamąjį ryšį, taip pagerindamas bendrą efektyvumą.

 

5. Vėjo galia

Vėjo energijos generavimo sistemose kodavimo įrenginiai naudojami generatoriaus žingsnyje ir posūkių sistemose, kad būtų galima stebėti vėjo greitį, ašmenų kampą ir posūkio kampą realiuoju laiku, kad būtų užtikrinta, jog generatorius visada išlieka optimalioje veikiančioje būsenoje ir maksimaliai padidina galią.

 

Kodėl mums reikia kodavimo įrenginio?

Vėjo turbinos išvesties efektyvumą tiesiogiai veikia vėjo greitis ir ašmenų kampas, o kodavimo elementai padeda tiksliai valdyti šiuos pagrindinius parametrus, kad būtų pasiektas efektyvus energijos generavimas.

 

6. Naftos ir dujų pramonė

Naftos ir dujų pramonėje kodavimo įrenginiai naudojami stebėti platformų variklių, gręžimo platformų ir dumblo siurblių greitį. Jie taip pat plačiai naudojami degalų dozatoriuose, kad būtų galima tiksliai išmatuoti srautą ir skaitiklių degalų papildymą.

 

Kodėl mums reikia kodavimo įrenginio?

Naftos ir dujų pramonės įrangos veikimo aplinka yra nepaprastai sudėtinga. Koderiai gali užtikrinti stabilų įvairių tipų mechaninės įrangos veikimą ir tiksliai išmatuoti, išvengdami gamybos saugos problemų, kurias sukelia klaidos.

 

7. Medicinos instrumentai ir bandymo įranga

Medicininiai instrumentai, tokie kaip automatiniai įpurškimo įtaisai, vaizdo skaitytuvai ir kita tiksli medicininė įranga, reikalauja, kad variklio sistemos turėtų ypač aukštą kontrolės tikslumą. Koderiai gali pateikti tikslų grįžtamąjį ryšį, kad užtikrintų, jog įranga gali veikti pagal iš anksto nustatytą kelią ir greitį, užtikrinant medicininių operacijų tikslumą.

 

Kodėl mums reikia kodavimo įrenginio?

Medicininiuose scenarijuose bet kokia klaida gali sukelti rimtų padarinių. Koderiai padeda pasiekti aukšto tikslumo valdymą, kad būtų užtikrintos saugios ir tikslios operacijos.

 

8. Robotinė sistema

Robotai, ypač pramoniniai robotai ir aptarnavimo robotai, reikalauja variklių, turinčių ypač aukštą tikslumą ir reagavimo greitį. Koderiai pateikia realaus laiko poziciją ir greitį, kad užtikrintų, jog robotai gali atlikti sudėtingas užduotis, tokias kaip tikslus tvarkymas, surinkimas ir autonominė navigacija.

 

Kodėl mums reikia kodavimo įrenginio?

Robotų sistema turi nuolat koreguoti savo laikyseną ir padėtį, o kodavimo įrenginys pateikia reikiamus atsiliepimus, kad robotas galėtų tiksliai vykdyti instrukcijas ir prisitaikyti prie dinaminės aplinkos.

 

Aukščiau yra tik nedidelė laiko nustatymo programų dalis. Kol yra aukštas „judesio valdymo" standartas, jis yra beveik neatsiejamas nuo „Encoder DC" variklio. Koderis suteikia varikliui stipresnius „protingo suvokimo" ir „savęs pritaikymo" galimybes, leidžiančias įrangai veikti efektyviau.

 

 

Kaip mikromotorių gamintojas, turintis daugiau nei dešimt metų pramonės patirtį, VSD teikia įvairius nuolatinės srovės variklius, kuriuos visus galima integruoti su didelio našumo kodavimo įrenginiais, kad būtų galima paremti uždaro ciklo valdymo sistemų statybą. Jie gali patenkinti įvairius poreikius, pradedant greitaeigiu reagavimu į didelio torko pavarą ir patenkinti įvairių tikslumo kontrolės ir sunkiųjų apkrovų programų poreikius.

 

Pasirenkamas variklio tipas

1. Bestelies DC variklis (BLDC variklis)

Savybės: didelis efektyvumas, ilgas gyvenimas, mažas triukšmas, be priežiūros.

Taikomi scenarijai: aplinka, kuriai reikalingas didelis našumas ir didelis efektyvumas, pavyzdžiui, robotų sistemos, automatizuotos transporto priemonės (AGV), vėjo energijos gamyba, medicininė įranga ir kt.

Kodėl verta pasirinkti kodavimo įrenginį: „Brushless DC" varikliai turi efektyvų judesio valdymo našumą. Kai jie naudojami su kodavimo įrenginiais, jie gali pasiekti tikslesnį greičio ir padėties valdymą bei atitikti sudėtingus uždarojo ciklo valdymo reikalavimus.

 

2. „CoreSeles DC" variklis

Savybės: greitas atsakas, maža inercija, mažas dydis.

Taikomi scenarijai: tiksli medicininė įranga, nešiojamieji instrumentai, robotika, vartojimo elektronika ir kt.

Kodėl verta rinktis kodavimo įrenginius: „CoreSeles" varikliai yra idealūs, kad būtų galima valdyti. Koderiai teikia tikslų grįžtamąjį ryšį, įgalindami greitą atsaką ir valdant mažai latensio valdymą, užtikrindami, kad įranga išlaikytų didelį tikslumą greito pradžios ir sustojimo metu.

 

3. Didelio sukimo momento nuolatinės srovės variklis

Funkcijos: Tai gali suteikti didelį sukimo momentą ir yra tinkamas valdyti mažą greitį.

Taikomi scenarijai: sunkiųjų krovinių įranga, automatinės gamybos linijos, statybos ir mechaninė įranga ir kt.

Kodėl verta rinktis kodavimo įrenginius: Aukšto sukramto varikliai dažnai naudojami programose su didelėmis apkrovomis. Koderiai gali tiksliai valdyti variklio judėjimą, kad įsitikintų, jog įranga stabiliai veikia esant didelėms apkrovoms ir pasiekia reikiamą tikslią padėtį.

 

4. Planetų pavarų mažinimo variklis

Savybės: mažas greitis ir didelis sukimo momentas, kompaktiška struktūra ir didelis stabilumas.

Taikomi scenarijai: programos, kurioms reikalingas didesnis išėjimo sukimo momentas ir mažesnis greitis, pavyzdžiui, tikslios padėties nustatymo sistemos, automatizavimo valdymo sistemos ir kt.

Kodėl verta rinktis kodavimo įrenginį: „Planetary Gear" varikliai turi mažo greičio ir didelio sukimo momento išėjimo pranašumų. Koderiai dar labiau pagerina savo padėties nustatymo tikslumą ir grįžtamojo ryšio greitį, užtikrindami, kad jie vis tiek galėtų išlaikyti tikslų valdymą esant mažam greičiui ir didelei apkrovai.

 

Techniniai VSD pranašumai

1. Keli kodavimo įrenginio konfigūracijos parinktys

VSD teikia įvairius kodavimo įrenginių tipus, iš kurių gali pasirinkti klientai, įskaitant magnetinius kodavimo įrenginius, fotoelektrinius kodavimo įrenginius, salės jutiklius ir kt., Kad atitiktų skirtingą valdymo tikslumą ir aplinkos reikalavimus. Klientai gali pasirinkti tinkamą kodavimo tipą pagal sistemos reikalavimus, kad optimizuotų valdymo sistemos veikimą.

 

2. Puikus sistemos suderinamumas

VSD variklių ir kodavimo įrenginių sprendimai yra labai suderinami ir gali būti sklandžiai susiję su pagrindiniais diskais ir valdikliais rinkoje, palaikant uždarų ciklo valdymo sistemas įvairioms pramoninėms reikmėms. Nepaisant esamos kliento sistemos, VSD gali greitai prisitaikyti, kad užtikrintų efektyvią integraciją.

 

3. Turtingos pritaikymo galimybės

VSD teikia platų pritaikytų paslaugų asortimentą, įskaitant greitį, įtampą, kodavimo raišką, montavimo struktūrą ir kt. Mes galime pateikti pritaikytus variklio ir kodavimo sprendimus pagal specialius klientų poreikius, kad atitiktume sudėtingesnius techninius reikalavimus.

 

4. Griežta kokybės kontrolė

VSD motoriniai produktai praėjo tarptautinius kokybės sertifikatus, įskaitant ISO, CE, ROHS ir kt., Užtikrindami produkto patikimumą ir nuoseklumą. Mes griežtai kontroliuojame kiekvieną gamybos proceso nuorodą, kad užtikrintume, jog kiekvienas variklis gali atitikti aukštus mūsų klientų standartus.

 

5. Visas proceso techninė pagalba

VSD klientams teikia visą procesą techninę paramą nuo projektavimo, mokslinių tyrimų ir plėtros iki diegimo ir paleidimo bei sistemos integracijos, užtikrindami, kad klientai galėtų sklandžiai įdiegti uždarų ciklų valdymo sistemas ir naudoti nuolatinę techninę pagalbą ir paslaugas. Mūsų ekspertų komanda glaudžiai bendradarbiaus su klientais, kad padėtų jiems efektyviai integruoti ir optimizuoti valdymo sistemas.

 

VSD teikiami didelio našumo nuolatinės srovės variklio ir kodavimo įrenginių sprendimai gali būti plačiai naudojami tokiose pramonės šakose kaip pramonė, medicininis gydymas ir robotika, suteikiant klientams tikslias kontrolės galimybes ir puikų veikimo stabilumą. Jei ieškote motorinio sprendimo, kuris atitiktų jūsų poreikius, VSD bus jūsų idealus pasirinkimas.