Ac 서보 모터 응용 분야
스테퍼 모터는 본질적으로 현대 디지털 제어 기술과 관련된 이산 운동 장치이다. 현재 국내 디지털 제어 시스템에서는 스테퍼 모터가 널리 사용되고 있다. 디지털 AC 서보 시스템이 등장하면서 AC 서보 모터가 디지털 제어 시스템에 점점 더 많이 사용되고 있습니다. 디지털 제어의 발전 추세에 적응하기 위해 대부분의 모션 제어 시스템은 스테핑 모터나 디지털 AC 서보 모터를 실행 모터로 사용합니다. 제어 방법 (펄스 시퀀스 및 방향 신호) 에서 매우 비슷하지만 성능 및 응용 프로그램에는 큰 차이가 있습니다. 이제 두 가지의 성능을 비교해 보겠습니다. 스테퍼 모터와 AC 서보 모터의 성능을 비교했습니다. C. 1, 제어 정확도가 다른 2 상 혼합 스테퍼 모터의 스텝 각도는 일반적으로 3.6 및1.8 이고, 5 상 혼합 스테퍼 모터의 스텝 각도는 일반적으로 0.72 및 0.36 입니다. 스텝 각도가 더 작은 고성능 스테퍼 모터도 있습니다. 사통회사에서 생산한 와이어 커팅 머신용 스테퍼 모터와 같은 스텝 각도는 0.09 입니다. Bergelahr 이 생산하는 3 상 하이브리드 스테퍼 모터는 dip 스위치를 통해 1.8, 0.9, 0.72, 0.36, 0.18,0.09 로 설정할 수 있습니다. AC 서보 모터의 제어 정확도는 모터 샤프트 후면의 회전 인코더에 의해 보장됩니다. 파나소닉 디지털 AC 서보 모터를 예로 들어 보겠습니다. 표준 2500 선 인코더가 있는 모터의 경우 드라이브는 4 배 기술을 사용하므로 펄스 당량은 360/ 10000 = 0.036 입니다. 17 비트 인코더가 있는 모터의 경우 드라이브는 217 =131072 개의 펄스를 수신할 때마다 1 주일 회전합니다. 즉, 펄스 당량은 30 입니다. 단계 각도가 1.8 인 스테퍼 모터의 펄스 등가 1/655 입니다. 둘째, 저주파 특성이 다른 스테퍼 모터는 저속에서 저주파 진동을 일으키기 쉽다. 진동 주파수는 부하 및 드라이브 성능과 관련이 있습니다. 일반적으로 진동 주파수는 모터의 무부하 이륙 주파수의 절반이라고 생각한다. 스테퍼 모터의 작동 원리에 의해 결정되는 저주파 진동 현상은 기계의 정상적인 작동에 매우 불리하다. 스테퍼 모터가 저속으로 작동하는 경우 일반적으로 댐핑 기술을 사용하여 모터에 댐퍼를 추가하거나 드라이브에 세분화 기술을 사용하는 것과 같은 저주파 진동 현상을 극복해야 합니다. AC 서보 모터는 매우 부드럽게 작동하여 저속도에서도 진동하지 않습니다. AC 서보 시스템에는 기계적 강성의 부족을 보완할 수 있는 * * * 진동 억제 기능이 있습니다. 또한 시스템에는 기계의 * * * 진동점을 감지하여 시스템 조정을 용이하게 하는 주파수 해상도 (FFT) 기능이 있습니다. 셋째, 다른 모멘트 주파수 특성의 스테퍼 모터 출력 토크는 회전 속도가 증가함에 따라 감소하며, 회전 속도가 높을 때 급격히 감소하므로 최대 작동 속도는 일반적으로 300 ~ 600 회전/분입니다. AC 서보 모터는 일정한 토크 출력을 가지고 있습니다. 즉, 정격 속도 범위 (일반적으로 2000 회전/분 또는 3000 회전/분) 내에서 정격 토크를 출력하고 정격 속도 이상 일정한 전력 출력을 가질 수 있습니다. 과부하 용량이 다른 스테퍼 모터는 일반적으로 과부하 능력이 없습니다. AC 서보 모터 과부하 능력이 강하다. 파나소닉 AC 서보 시스템의 경우 속도 과부하 및 토크 과부하 기능을 제공합니다. 최대 토크는 정격 토크의 3 배이며 순간 관성 하중을 시작하는 관성 모멘트를 극복하는 데 사용할 수 있습니다. 스테퍼 모터는 이러한 과부하 능력을 가지고 있지 않기 때문에 이러한 관성 토크를 극복하기 위해 큰 토크의 모터를 선택해야 하는 경우가 많으며, 기계가 정상적으로 작동할 때 이렇게 큰 토크가 필요하지 않기 때문에 토크 낭비가 발생합니다. 다섯째, 작동 성능이 다른 스테퍼 모터의 제어는 모두 개방 루프 제어입니다. 시동 주파수가 너무 높거나 부하가 너무 높아서, 걸음을 놓치거나 카드 회전을 하기 쉽고, 정지시 회전 속도가 너무 높아서, 초과 조절이 쉽다. 따라서 제어 정확도를 보장하기 위해서는 상승 속도와 스핀다운 문제를 잘 처리해야 합니다. AC 서보 드라이브 시스템은 폐쇄 루프입니다. 드라이브는 모터 인코더의 피드백 신호를 직접 샘플링하여 위치 링과 속도 링을 내부적으로 형성하여 스테퍼 모터가 걸음걸이와 오버를 잃지 않고 제어 성능을 더욱 안정적으로 유지할 수 있습니다. 6. 속도 응답 성능이 다른 스테퍼 모터는 정지 가속에서 작동 속도 (보통 분당 수백 회전) 까지 200 ~ 400 밀리초가 소요됩니다. AC 서보 시스템은 가속 성능이 좋다. 파나소닉 MSMA 400W AC 서보 모터의 경우 정지 가속에서 정격 회전 속도 3000RPM 까지 몇 밀리초밖에 걸리지 않아 빠른 시동 중지가 필요한 제어 상황에 사용할 수 있습니다. 요약하면 AC 서보 시스템은 여러 방면에서 스테퍼 모터보다 우수합니다. 그러나 요구 사항이 높지 않은 경우 스테퍼 모터는 종종 집행 모터로 사용됩니다. 따라서 제어 시스템 설계 과정에서 제어 요구 사항, 비용 등의 요소를 종합적으로 고려하여 적절한 제어 모터를 선택해야 합니다. 이 게시물을 쓴 사람이 AC 서보 모터를 파는 거죠? 내용은 기본적으로 정확하지만 포괄적이지는 않다. 집주인이 비교하는 부분은 다른 각도로 볼 수 있다. 1, 제어 정확도가 다릅니다. 분명히 집주인은 스테퍼 모터 드라이브에' 세분화' 라는 개념이 있다는 것을 알지 못했다. 2 상 스테퍼 모터의 스텝 각도는 65438 0.8 도이지만 현재 64 세그먼트 드라이브도 일반적입니다. 이 시점에서 모터는 200*64= 12800 펄스로 일주일 동안 회전합니다. 시장에서 흔히 볼 수 있는 AC 서보, 인코더는 2048 또는 2500 줄밖에 없습니다. 물론 17 비트 인코더가 있는 모터도 있지만 256 개의 세분된 스텝핑 드라이브도 있습니다. 해상도 방면에서 교류 서보는 여전히 좀 높지만, 건물 주인이 쓴 것만큼 과장되지는 않는다. 그리고 제어 정확도를 말하는 이상 서보를 사용해 본 사람들은 서보의 동적 재현성이 해상도의 몇 배라는 것을 알아야 한다. 일반 설계의 경우 반복 지표에 5 를 곱해서 서보 피드백의 해상도로 선택해야 합니다. 이렇게 보면 서보의 제어 정확도가 서보보다 정말 좋은가요? 2. 저주파 특성이 다르면 스테퍼 모터의 세분화 수가 32 이상인 경우 저주파 진동 문제가 거의 없습니다. 서보가 정확하고 안정된 저속을 유지하려면, 사용한 사람은 매개변수 조정이 얼마나 어려운지 알아야 한다. (속도와 위치가 필요하지 않으면 조금만 하면 된다.) 3. 서로 다른 진동수 토크 특성 토크의 경우 서보 자체는 토크를 유지하지 않고 스테핑 모터는 있습니다. 차이점은 서보 모터의 소위 정지는 실제로 동적 균형 프로세스이며 모터는 실제로 지정된 위치에서 멈추지 않습니다 (따라서 AC 서보 반복 정밀도는 피드백 해상도의 3-5 배로 설정되고 스테핑 모터의 반복 정밀도는 해상도보다 높을 수 있음). 4. 과부하 능력의 차이는 말할 것도 없지만, 토크 낭비에 대한 견해는 여전히 있다. 많은 스테핑 드라이브는 전체 토크 출력이 필요하지 않을 때 전류와 토크를 줄일 수 있는 반전류 기능을 제공합니다. 5, 다른 작동 성능, 실단계는 실제로 스테퍼 모터의 치명적인 결함이지만, 서보가 가속 및 감속 곡선을 무시할 수 있습니까? 너는 정말 스테핑 신호를 해 봐, 모터가 얼마나 흔들릴 수 있는지. 하지만 흔들고 흔들면 결국 적당한 위치에 멈춘다. 정말 밟는 것보다 낫다. 위치 제어라면 이 떨림은 상관없다. 만약 과정통제라면, 누가 감히 이렇게 쓰겠는가? 6, 속도 응답 성능이 다릅니다. AC 서보가 순간적으로 큰 토크 출력을 가질 수 있기 때문에 가속 성능이 스텝핑보다 강할 수 있지만 파나소닉은 몇 밀리초가 걸려야 3000RPM 으로 올라갈 수 있습니다. 먼저 해보고 얘기하자, 알았지? 응답의 말하기, 당신은 AC 서보의 본질적인 결함-지연에 대해 말할 수 없습니다. 일반적으로 한 모터의 속도 링 응답은 2ms 이고 위치 링 응답은 거의 보이지 않으며 일반적으로 8ms 로 간주됩니다. 빠른 시동 정지에 대해 말하자면, 서보는 항상 그것의 응답 주파수로 제한되지만, 스테퍼 모터는 기본적으로 응답 시간을 고려하지 않는다. 스테퍼 모터로 초당 100 회, 한 번에 20 미크론을 움직이는 것은 매우 간단하다. 서보로 시험해 볼 수 있어요. 스테핑과 서보에는 각각 우열이 있고, 각기 다른 응용장소가 있다. 일반적으로 스테핑 모터는 고부하, 고속 응용 프로그램에는 사용되지 않지만, 저부하, 저속 상황에서는 높은 세분의 스테핑 성능이 AC 서보보다 우수합니다. -작성자: 모션 제어, 2005 년 4 월 16 토요일 19:44 응답 (1) | 참조 (0) 채파 주파수 변환기 기본 매개변수 추가 실제 응용 프로그램에서는 모든 매개변수를 설정하고 디버그할 필요가 없으며 대부분 출하 시 설정된 값만 사용합니다. 그러나 일부 매개변수는 실제 사용과 밀접하게 관련되어 있으며, 일부는 상호 연관되어 있으므로 실제 상황에 따라 설정하고 디버깅해야 합니다. 다양한 유형의 주파수 변이기의 기능이 다르기 때문에 동일한 기능 매개변수의 이름도 일치하지 않습니다. 이 문서에서는 후지 주파수 변이기의 기본 매개변수 이름을 예로 들어 설명합니다. 기본 매개변수는 거의 모든 유형의 주파수 변이기가 있기 때문에 완전히 우회할 수 있습니다. 키워드: 주파수 변환기 매개변수 디버그 주파수 변이기의 기능 매개변수는 매우 많으며, 일반적으로 수십 개 또는 수백 개의 매개변수를 사용자가 선택할 수 있습니다. 실제 응용 프로그램에서는 모든 매개변수를 설정하고 디버그할 필요가 없으며 대부분 출하 시 설정된 값만 사용합니다. 그러나 일부 매개변수는 실제 사용과 밀접하게 관련되어 있으며, 일부는 상호 연관되어 있으므로 실제 상황에 따라 설정하고 디버깅해야 합니다. 다양한 유형의 주파수 변이기의 기능이 다르기 때문에 동일한 기능 매개변수의 이름도 일치하지 않습니다. 이 문서에서는 후지 주파수 변이기의 기본 매개변수 이름을 예로 들어 설명합니다. 기본 매개변수는 거의 모든 유형의 주파수 변이기가 있기 때문에 완전히 우회할 수 있습니다. 가속 시간은 출력 주파수가 0 에서 최대 주파수로 상승하는 데 필요한 시간이고, 감속 시간은 출력 주파수가 최대 주파수에서 0 으로 떨어지는 데 필요한 시간입니다. 가속 및 감속 시간은 일반적으로 주파수 설정 신호의 상승 및 하강에 의해 결정됩니다. 모터가 가속될 때 주파수 설정의 상승률을 제한하고, 과전류를 방지하고, 감속할 때 하강률을 제한하고 과압을 방지해야 한다. 가속 시간 설정 요구 사항: 가속 전류를 주파수 변이기의 과전류 용량 이하로 제한하여 과도한 실속 때문에 주파수 변이기가 트립되지 않도록 합니다. 감속 시간 설정의 요점은 평파 회로 전압이 너무 높아서 재생 과전압이 속도를 늦추지 않고 인버터가 트립되지 않도록 방지하는 것이다. 감속 시간은 부하에 따라 계산될 수 있지만 디버깅에서는 부하와 경험에 따라 긴 감속 시간을 설정하여 전원을 끄는 동기를 통해 전류 및 과압 경보가 있는지 확인하는 경우가 많습니다. 그런 다음 천천히 감속되는 설정 시간을 줄여 실행 중 경보가 발생하지 않도록 몇 번 반복하여 최적의 감속시간을 결정할 수 있습니다. 토크 보정이라고도 하는 두 번째 토크 상승은 저속 시 모터 고정자 권선 저항으로 인한 토크 감소를 보정하기 위해 저주파 범위 f/V 를 늘리는 방법입니다. 자동으로 설정하면 가속할 때 전압이 자동으로 상승하여 시동 토크를 보정하고 모터 가속도를 부드럽게 할 수 있습니다. 수동 보정을 사용하는 경우 하중 특성, 특히 하중의 시작 특성에 따라 실험을 통해 더 좋은 곡선을 선택할 수 있습니다. 가변 토크 부하의 경우 부적절한 선택을 하면 저속 시 출력 전압이 너무 높고, 전기 에너지가 낭비되며, 심지어 모터 벨트 부하 시동 시 전류가 매우 크지만 회전 속도에서는 올라가지 않습니다. (데이비드 아셀, Northern Exposure (미국 TV 드라마), 스포츠명언) 3 전자 열 과부하 보호 이 기능은 모터가 과열되지 않도록 보호하는 데 사용됩니다. 주파수 변환기의 CPU 는 작동 전류 값과 주파수를 기준으로 모터의 온도 상승을 계산하여 과열 보호를 수행합니다. 이 기능은 "일대일" 상황에서만 사용할 수 있으며, "일대다" 일 때는 각 기계에 열 릴레이를 설치해야 합니다. 전자 열 보호 정값 (%) = [모터 정격 전류 (A)/ 인버터 정격 출력 전류 (A)]× 100%. 네 가지 주파수 한계는 주파수 변이기 출력 주파수의 상한값과 하한값입니다. 주파수 제한은 외부 주파수 설정 신호 소스가 잘못 작동하거나 고장나는 것을 방지하는 보호 기능으로, 출력 빈도가 너무 높거나 낮아 장치 손상을 방지합니다. 응용 프로그램에서 실제 상황에 따라 설정할 수 있습니다. 이 기능은 속도를 제한하는 데도 사용할 수 있다. 예를 들어, 일부 벨트 컨베이어는 기계 및 벨트 마모를 줄이기 위해 인버터로 구동할 수 있으며, 인버터의 상한 진동수를 특정 진동수값으로 설정하여 벨트 컨베이어가 일정한 낮은 작동 속도로 실행되도록 할 수 있습니다. 5 개의 간격띄우기 빈도를 편차 빈도 또는 빈도 편차 설정이라고도 합니다. 그 목적은 1 과 같이 외부 아날로그 신호 (전압 또는 전류) 에 의해 설정된 주파수로 출력 주파수를 조정하는 것입니다. 일부 주파수 변환기의 주파수 설정 신호가 0% 인 경우 편차 값은 0 ~ fmax 범위 내에 있을 수 있으며, 일부 주파수 변환기 (예: 명전의 집, 삼켄) 도 바이어스 극성을 설정할 수 있습니다. 예를 들어, 디버깅에서 주파수 설정 신호가 0% 인 경우 주파수 변환기의 출력 주파수는 0Hz 가 아니라 xHz 이므로 바이어스 주파수를 음수 xHz 로 설정하면 주파수 변환기의 출력 주파수는 0Hz 가 될 수 있습니다. 6 주파수 설정 신호 게인 이 기능은 주파수가 외부 아날로그 신호에 의해 설정된 경우에만 유효합니다. 외부 설정 신호 전압과 인버터 내부 전압 (+10v) 의 불일치를 보완할 수 있습니다. 아날로그 설정 신호 전압도 쉽게 선택할 수 있습니다. 설정하면 아날로그 입력 신호가 최대 (예: 10v, 5v 또는 20mA) 일 때 f/V 그래픽을 출력할 수 있는 빈도 백분율을 찾아 매개변수로 설정합니다. 외부 설정 신호가 0 ~ 5v 인 경우 인버터 출력 주파수가 0 ~ 50hz 이면 게인 신호를 200% 로 설정할 수 있습니다. 7 대 토크 한계는 구동 토크 한계와 브레이크 토크 한계로 나눌 수 있습니다. CPU 에서 주파수 변환기의 출력 전압과 전류를 기준으로 토크를 계산하므로 감속 및 일정 속도 작동 시 충격 하중의 복구 특성을 크게 향상시킬 수 있습니다. 토크 제한 기능은 자동 가속 및 감속 제어를 가능하게 합니다. 감속 시간이 하중 관성 시간보다 작다고 가정하면 모터가 토크 설정에 따라 자동으로 감속되도록 할 수도 있습니다. 구동 토크 기능은 강력한 시동 토크를 제공합니다. 정상 상태 작동에서 토크 기능은 모터 회전율을 제어하고 모터 토크를 최대 설정으로 제한합니다. 하중 토크가 갑자기 증가하면 가속 시간이 너무 짧아도 인버터 트립이 발생하지 않습니다. 가속 시간을 너무 짧게 설정하면 모터 토크가 최대 설정 값을 초과하지 않습니다. 큰 구동토크는 시작에 도움이 되며 80 ~ 100% 로 설정하는 것이 좋습니다. 제동 토크 설정이 작을수록 제동력이 커져 갑작스러운 가속과 감속이 있는 경우에 적합합니다. 예를 들어 제동 토크 설정이 너무 크면 과압 경보가 발생합니다. 제동 토크가 0% 로 설정된 경우 주 콘덴서에 추가된 재생 총량은 0 에 가까울 수 있으므로 모터가 브레이크 저항기를 사용하지 않고 정지로 감속될 수 있습니다. 그러나 브레이크 모멘트가 0% 로 설정된 경우와 같은 일부 부하에서는 감속시 짧은 공회전 현상이 발생하여 인버터가 반복적으로 가동되고 전류 변동이 커집니다. 심할 때 인버터가 트립을 할 수 있으니 주의를 기울여야 한다. 8 가속 및 감속 모드 선택을 가속 및 감속 곡선 선택이라고도 합니다. 일반 주파수 변환기에는 선형, 비선형, S 형, 대부분 선형 곡선의 세 가지 곡선이 있습니다. 비선형 곡선은 팬과 같은 가변 토크 하중에 적합합니다. S 곡선은 가속 및 감속 변경이 느린 일정한 토크 하중에 적합합니다. 설정할 때 하중 토크 특성에 따라 적절한 곡선을 선택할 수 있지만 예외가 있습니다. 필자는 보일러 유도 팬의 주파수 변이기를 디버깅할 때 감속 곡선에 대해 먼저 비선형 곡선을 선택하며, 주파수 변이기가 함께 시작되면 트립을 한다. 많은 매개변수를 조정해도 효과가 없는 다음 S 곡선으로 바꾸면 정상입니다. 시동 전 송풍기가 연기 흐름으로 자체 회전하여 부하로 전환되기 때문에 S 곡선을 선택하면 시동 초기에 주파수가 천천히 상승하여 주파수 변이기 트립이 발생하지 않습니다. 물론, 이것은 DC 제동 기능이 활성화되지 않았을 때 주파수 변환기가 사용하는 방법이다. 9 토크 벡터 제어 벡터 제어의 이론적 근거는 비동기 모터와 DC 모터의 토크 생성 메커니즘이 동일하다는 것입니다. 벡터 제어법은 고정자 전류를 규정된 자기장 전류와 토크 전류로 분해하여 각각 제어하여 합성한 고정자 전류를 모터에 출력하는 것이다. 따라서 원칙적으로 DC 모터와 동일한 제어 성능을 얻을 수 있습니다. 토크 벡터 제어 기능을 통해 모터는 다양한 작업 조건, 특히 저속 작동 영역에서 최대 토크를 출력할 수 있습니다. 현재 거의 모든 주파수 변환기는 피드백 없는 벡터 제어를 채택하고 있다. 주파수 변환기는 부하 전류의 크기와 위상에 따라 회전 차이를 보정할 수 있기 때문에 모터는 매우 단단한 기계적 특성을 가지고 있어 주파수 변환기 외부에 속도 피드백 회로를 설정할 필요 없이 대부분의 경우 요구 사항을 충족할 수 있습니다. 이 기능의 설정은 실제 상황에 따라 유효 및 무효 중에서 선택할 수 있습니다. 관련 기능은 부하 변동으로 인한 속도 편차를 보정하고 부하 전류에 해당하는 회전 주파수를 추가할 수 있는 회전 보정 제어입니다. 이 기능은 주로 위치 제어에 사용됩니다. 에너지 절약 제어 팬과 펌프는 모두 감모멘트 부하입니다. 즉, 회전 속도가 감소함에 따라 부하 토크는 회전 속도의 제곱에 비례하여 감소합니다. 에너지 절약 제어 기능을 갖춘 주파수 변환기는 특수 V/f 모드로 설계되어 모터와 주파수 변환기의 효율을 높이고 부하 전류에 따라 주파수 변환기의 출력 전압을 자동으로 낮추어 에너지 절약 목적을 달성하며 상황에 따라 유효 또는 무효로 설정할 수 있습니다. 이 두 가지 매개 변수는 매우 진보적이지만, 일부 사용자는 장치를 개조할 때 이 두 매개 변수를 전혀 활성화할 수 없습니다. 즉, 후면 주파수 변이기가 자주 트립되고 비활성화되면 모든 것이 정상적으로 작동한다는 점에 유의해야 합니다. 그 이유는 다음과 같습니다: (1) 원래 모터 매개변수와 주파수 변환기 요구 사항 간의 차이가 너무 큽니다. (2) 매개 변수를 설정하는 기능에 대한 이해가 부족합니다. 예를 들어 에너지 절약 제어 기능은 V/f 제어 모드에서만 사용할 수 있고 벡터 제어 모드에서는 사용할 수 없습니다. (3) 벡터 제어 모드를 활성화했지만 모터 매개변수의 수동 설정 및 자동 읽기가 수행되지 않았거나 읽기 방법이 잘못되었습니다.참고 자료:
/? Url=/showtopic.aspx? Id=86