Tonghang -Produktreihe und Auswahlhandbuch
Was ist elektrischer Servoantrieb
Ein elektrisches Servoantrieb ist ein elektronisches Gerät, mit dem der Betrieb eines Servomotors gesteuert wird. Durch Empfangen von Steuersignalen (wie Position, Geschwindigkeit und Drehmoment) wird die Ausgabe des Motors genau angepasst und hoch - Geschwindigkeit, hoch - Präzisionsbewegungssteuerung. Es integriert die Leistungsverstärkung, die Signalverarbeitung und die Rückkopplungssteuerungsfunktionen und wird häufig für industrielle Automatisierung, Robotik, CNC -Werkzeugmaschine und andere Felder verwendet. Als Kernkomponente von Servosystemen sorgt es für eine stabile und präzise motorische Bewegung gemäß den Befehlen.
Implementierung des Hardware -Systems von Servo Controlle
Hauptstromkreis -Hardware -Design
Die Eingangsleistung der Hauptstromversorgungseinheit ist in Kontrollleistung und Leistungsleistung unterteilt. Die Kontrollleistung verwendet 220 V und die Leistungsleistung 380 V. Nach dem Hauptstromkreis -Self - Tests und zurückgegeben wird das System die Trennung und Verbindung des 380 -V -Eingangsleistung Versorgung. Die Eingangsleistung wird behoben und gefiltert, um eine DC -Busspannung zu erhalten, die als Busspannung für jeden nachfolgenden Stromkreis dient. Die Alarmerkennungsschaltung des Hauptstromversorgung führt die Zeit zu einer Zeiterkennung von Unterspannung, Überspannung und Phasenverlust für die Eingangsleistung durch. Es führt auch die Zeitnachweis von Unterspannung und Überspannungsbremsung auf der DC -Busspannung durch. Wenn eine Anomalie festgestellt wird, wird ein Alarm erzeugt und der Alarmkennungsschaltung des Steuerkreislaufs kann auch alle Anomalien im Hauptstromkreis erfassen.
Steuerungsschaltung Hardware -Design
Das Design der Steuerkreis -Hardware verwendet eine DSP + FPGA -Architektur. Der DSP ist der Kern des gesamten Servo -Steuerungssystems und implementiert den Motor -Vektor -Steueralgorithmus. The chip boasts a maximum clock frequency of 150MHz and offers a rich set of peripheral interfaces, including a capture unit (CAP), an optical encoder interface (QEP), a 12-bit analog-to-digital converter (ADC), a pulse width output (PWM), a serial communication interface (SCI), a serial peripheral Schnittstelle (SPI) und ein ECAN -Controller (Enhanced Local Area Network).
Motorphasenstromerkennung verwendet einen Probenahmungswiderstand, um das vom Hall -Effektstromsensor im Stromkreis erfasste Stromsignal in ein Spannungssignal umzuwandeln. Nach der Verarbeitung durch eine Konditionierungs-Op-Amp-Schaltung ist die resultierende Spannung ein 0-3V-Wert, der dann vom DSP verarbeitet wird. Der Strom wird am ADC -Analogeingang erfasst.
Externe Eingangsschaltersignale werden mit OPTOCOUPLE isoliert und verarbeitet und dann konvertiert, bevor sie in die E/A -Ports des DSP eingegeben werden.
Um dem DSP mehr Zeit zu ermöglichen, den Motorsteuerungsalgorithmus zu implementieren, verwendet das Design eine FPGA für die Datenkommunikation und -aufnahme. Ein Dual - Port -RAM wird innerhalb der FPGA implementiert, um die Datenübertragung mit dem DSP über einen Bus zu erleichtern.
Die FPGA erkennt hauptsächlich Geschwindigkeits- und Drehmomentbefehlseingänge, gibt die tatsächliche Geschwindigkeits- und Drehmoment-Feedback aus, liest und speichert 17-Bit-Absolut-Encoder-Positionsdaten, steuert die LED-Anzeige und erkennt und verarbeitet die Hauptstromversorgungs- und Stromkreisalarms. Es überträgt auch Positionssignale über einen seriellen Bus an das System.
Stromkreis -Hardware -Design
Unterschiedliche Leistungsmodule werden basierend auf den Leistungsanforderungen ausgewählt. Die Fahrerschaltung ist ebenfalls integriert, zusammen mit der Fehlererkennung und Schutzschaltung für Überspannung, Überstrom, Überhitzung und Unterspannung. Die sechs PWM -Signale, die von der Steuerschaltung ausgegeben werden, werden über schnelle Optokoppler isoliert, um das IPM -Modul zu steuern.
Der Stromkreis enthält einen IPM -Fehlerschutzmechanismus. Fehlerschutzsignale werden in Echtzeit durch Hardware erkannt. Sobald der DSP der Steuerplatine ein Fehlerschutzsignal erkannt hat, wird sie von einem Alarmsoftwareprogramm im DSP verarbeitet, das die PWM -Laufwerkssignalausgabe sofort deaktiviert und eine Alarmnachricht an den Servo -Treiber ausgibt. Die aktuelle Probenahmungsschaltung verwendet einen Hall -Effektstromsensor, um den momentanen Strom der U- und W -Phasen des Motors in Echtzeit zu messen. Die gemessenen Stromwerte werden dann zur Verarbeitung an die Steuerschaltung übertragen und an die A/D -Analogkanäle des DSP angeschlossen.
Die Steuerung der Steuerung nutzt eine Schaltnetz -Versorgungslösung unter Verwendung von Stromschaltgeräten. Diese Stromversorgungsschaltung erfüllt die Anforderungen an kompakte Größe, hohe Zuverlässigkeit, einen breiten Wechselstrom -Eingangsbereich und eine geringe Leistungsripple.
Servo -Controller -Software -Implementierung
Die Servo -Controller -Software ist in C geschrieben. Jeder Algorithmus verwendet ein modulares Design, was zu einer kompakten Softwarestruktur und klaren Moduloberflächen führt. Die Servo -Software besteht aus einem Hauptprogramm und einer PWM Interrupt -Service -Routine.
Das Hauptprogramm führt hauptsächlich Initialisierungsaufgaben aus, einschließlich der Initialisierung der DSP -Peripheriegeräte (System Clock, SPI, ADC, CAN, SCI, E/A, Ereignismanager) und Interrupt -Einstellungen sowie Berechnung von Servo -Parametern. Es behandelt auch weniger reale - Zeitsystemverarbeitungsaufgaben in der Hauptschleife.
Die PWM Interrupt -Serviceroutine implementiert den realen {- -Time - kritischer Motor -Vektor -Steueralgorithmus mit einem Kontrollzyklus von 100 µs. Es liest hauptsächlich Daten, die vom FPGA über den Bus (Absolute -Encoder -Daten, Geschwindigkeits- und Drehmomentbefehle) gesendet wurden, die IU- und IW -Phasenströme probiert, die aktuelle Schleifen -PID -Steuerung durchführt, Clark -Transformationen durchführt, Park -Transformationen, inverse Park -Transformationen, implementiert die SVPWM -Raum -Vektor -Steuer -Algorithmus und generiert PWM -Signale. Nach 10 PWM -Timer -Interrupts führt es außerdem durch.
Beliebte label: Elektromischer Servo Drive, China Electric Servo Drive Hersteller, Lieferanten, Fabrik
