Hiina servoajamite ja -mootorite tootja
Tonghang on spetsialiseerunud tööstusautomaatikatoodetele, nagu servoajamid ja servomootorid. Need tooted hõlmavad madala-, keskmise- ja kõrge-pingega seeriaid laia võimsusvahemikuga 100 W kuni 22 kW. Tonghang on edukalt välja töötanud mitmesuguseid siini{7}}põhiseid servoajami, sealhulgas EtherCAT, CANOpen ja MECHATROLINK III. Samuti pakuvad nad servosüsteeme koputusmasinatele ja servojuhtimissüsteeme tööstuslikele -kiirukstele. Lisaks saavad nad välja töötada kohandatud servotooteid, mis on kohandatud üksikute tööstusharude vajadustele.
Meie aadress
Building 3, No.398 Hanghai Road, Yuyue Town, Deqingi maakond, Huzhou linn, Zhejiangi provints, Hiina
Telefoninumber
8613385726890
E--e-post
krystalshen@hzth-edrive.com
Servoajami häirete kõrvaldamise meetodi uurimine
Tonghang pakuti välja pidurite automaatse positsioneerimissüsteemi täiustamisel, et kõrvaldada servoajamite häired. Stabiilsus ja töökindlus on süsteemi põhinõuded. Servomootorite kasutamine suurtes presspiduri juhtimissüsteemides on aga täpse positsioneerimise vajaduse tõttu toonud kaasa olulisi häireprobleeme. Häirete kõrvaldamiseks analüüsiti häirete peamisi põhjuseid ja seostumisteid. Häireteede kõrvaldamiseks süsteemis kasutati riistvaralisi häiretevastaseid-tehnoloogiaid, nagu maandus, isolatsioonitrafo filtreerimine, magnetrõnga demagnetiseerimine ja isolatsioonitakistid, tagades normaalse kasutuselevõtu ja töö.
Pressipiduri juhtimissüsteemi täiustamisel puutusime kokku servomootorite kasutamisest tingitud häiretega. Tegime kokkuvõtte selle häire lahendamise protsessist. Elektrikilbi paigaldamise ajal tekitas toite- ja signaalikaablite eraldamise ebaõnnestumine koos servomootori ajami tööga olulisi elektromagnetilisi häireid süsteemi tundlikele komponentidele (anduritele) ja nende signaali konditsioneerimisahelatele.
Servosüsteemi häiretevastane -lahendus töötati välja eksperimentaalsete meetodite abil, et parandada süsteemi stabiilsust ja töökindlust. Viimastel aastatel on erinevate teadusharude ja tehnoloogiate arenedes laialdaselt kasutatud vahelduvvoolu servojuhtimistehnoloogia servoajamid servomootorite kontrolleridena. Kuid nende töö omaduste tõttu muutuvad häired oluliseks probleemiks. Seda saab juhtivuse ja kiirguse kaudu ühendada tundlike seadmetega. Seetõttu on süsteemi ja katseseadmete stabiilsuse ja töökindluse parandamiseks hädavajalik käsitleda ja pakkuda välja mitmeid tõhusaid häirevastaseid meetmeid, kasutades eksperimentaalseid meetodeid.
Süsteemi häirete põhjused
Riistvarahäirete kõrvaldamise meetod
1. Maandus ja magnetrõnga demagnetiseerimine
Magnetrõnga demagnetiseerimine on mõeldud peamiselt häirete kõrvaldamiseks, mis on põhjustatud sellest, et mootori juhi toiteliini ja välise PLC signaaliliini ei eraldatud selle projekteerimisprotsessi ajal piduripressi täpse positsioneerimise ajal.
Tavarežiimi-magnetrõngaid kasutatakse mitmesuguste häirete allikate kõrvaldamiseks, mis piduripressi projekteerimise käigus kokku puututakse. Ühisrežiimi-häirevool toimib signaaliliini ja maandusliini vahel, voolates pooleldi läbi iga signaaliliini samas suunas, kusjuures maandusliin toimib ühise tagasivooluteena. Tavarežiimiga-magnetrõngaste põhimõte on ühisrežiimiga induktiivpool, mis on sisuliselt kahesuunaline filter: ühelt poolt filtreerib see signaaliliinil välja tavarežiimiga elektromagnetilised häired ja teisest küljest pärsib see enda elektromagnetilisi häireid, takistades neil mõjutada teiste elektrooniliste seadmete normaalset tööd. elektromagnetiline keskkond.
Pildil on ühise ühisrežiimiga -induktiivpooli sisemine vooluringi skeem. Tegeliku vooluahela kujundamise korral saab elektromagnetiliste häirete edasiseks filtreerimiseks kasutada ka mitmeastmelisi ühisrežiimi-ahelaid.
2. Isolatsioonitrafo filtreerimine
Isolatsioonitrafo on valmistatud raudsüdamikust, vasktraadist, juhtmetest ja muudest isoleermaterjalidest. Selle sisend ja väljund on sõltumatud, ilma ühise liinita. Erinevalt autotrafodest kasutatakse eraldustrafosid laialdaselt elektroonikatööstuses, tööstus- ja kaevandusettevõtetes ning mehaaniliste seadmete üldahelate toiteallikate juhtimiseks, samuti turvavalgustuse ja indikaatortulede jaoks.
Selles artiklis käsitletakse 2000 N, 7,5 kW väljundmootoriga servoajamites kasutatavate isolatsioonitrafode häirete summutamist. See isoleerib juhttoiteallika PLC toiteallika teistest toiteallikatest (toiteallikas, lülitustoiteallikas ja muud releejuhtimise toiteallikad), eraldades tõhusalt primaar- ja sekundaarpoole. Lisaks pärsib raudsüdamiku kõrge-kõrgsageduskadu kõrge-sagedusliku müra juhtimisahelasse sisenemise. Isolatsioonitrafo kasutamine sekundaarse külje riputamiseks maapinna suhtes sobib ainult väikese toiteallika ja lühikeste liinidega rakenduste jaoks. Sel juhul on süsteemi mahtuvuslik vool maandusele liiga madal, et see ohustaks personali. Isolatsioonitrafo on 1:1 trafo, millel on ühe-faasi 220 V primaar- ja ühe-faasiline 220 V sekundaar. Teise võimalusena kasutatakse kolme-faasilist primaarvoolu. 380V, sekundaarne on samuti kolme-faasiline 380 V. Nagu on näidatud joonisel.
3. Isolatsioonitakistid
Häirete eraldamine väikeste takistitega ei ole levinud meetod ega sobi kõigi vooluahelate jaoks. See artikkel ühendab mitmeid meetodeid, et pakkuda välja meetodit kontrolleri servohäirete kõrvaldamiseks, mis omakorda mõjutavad ekraani väljundit. PLC sideliinide ja ekraani sideliinide vahele lisatakse 125-oomine takisti, nagu on näidatud joonisel.
Kokkuvõte
Selles artiklis käsitletakse piduripressi automaatse positsioneerimissüsteemi silumisprotsessi. Seoses vajadusega parandada positsioneerimise nihet ja lisada servoajam, et kõrvaldada servoajami tekitatud häired silumissüsteemis, kasutati riistvaralisi häirevastaseid-tehnoloogiaid, nagu maandus, isolatsioonitrafo filtreerimine, magnetrõnga demagnetiseerimine ja isolatsioonitakistid, et katkestada häirete teke ja tagada süsteemi normaalne toimimine.
Servoajami töökindluse suurendamise katsetehnoloogia uurimine
Tonghang töötas välja töökindluse kõvenemise katseskeemi, mis põhineb servoajami rakenduskeskkonnal. Kasutades erinevaid pingetüüpe servoajami rikkerežiimide ja mehhanismide stimuleerimiseks, tuvastas skeem toote pingepiirid. Servoajamite testimine kinnitas, et pakutud kõvenemise katseskeem võib toote nõrkused täielikult paljastada, pakkudes aluse disaini täiustamiseks ja võrdlusaluseks muude tööstusharu toodete töökindluse hindamiseks.
Servosüsteemid on tööstusrobotite põhikomponendid. Servosüsteemi juhtimisseadmena mõjutab servoajami töökindlus otseselt kogu roboti töökindlust ja töövõimet. Töökindluse tugevdamise katsetehnoloogia rakendamine servoajamite projekteerimisel ja arendusel võib tõhusalt lahendada konflikti toote kõrge töökindluse, madalate arenduskulude ja lühikeste teostusaegade vahel. Seetõttu on sellel uurimistööl suur tähtsus servoajami töökindluse kõvenemise katsetehnoloogia arendamisel. See dokument, mis põhineb servoajami rakenduskeskkonnal, määras kindlaks kõveneva pinge rakendamise meetodi, tuvastas toote pingepiirid, täielikult paljastatud toote nõrkused ning toote rikkerežiimid ja jõudluse halvenemise. "Testi-täiustage-kordustestimise" lähenemisviisi abil lahendati järk-järgult võimalikud defektid, mis lõpuks parandas servoajami töökindlust.
Servosüsteemi struktuur
Servosüsteem koosneb peamiselt kahest osast: servo draiverist ja servomootorist. Servomootoril on ajamid, tagasisidekomponendid ja pidurikomponendid.
Testimisseadmete tutvustus
Töökindluse kõvenemise testimisseadmeid kasutatakse servoajamite töökindluse testimiseks. See koosneb kolmest põhikomponendist: vedela lämmastiku kiirtemperatuurikambrist, pneumaatilisest 3-teljega 6-vabadusastmega (6DOF) loksutist ja kambrisse paigutatud testsüsteemist ning elektrikilbist ja juhtimissüsteemist. See seade rakendab tootele süstemaatiliselt astmelist pinget, et kiiresti esile kutsuda disainivigu, paljastada nõrkusi ning määrata toote töö- ja tõrkepiirid. Töökindluse tugevdamise katseplatvormi testimisvõimalused on järgmised:
Temperatuurivahemik: -100 kuni 200 kraadi,
Temperatuuri rambi kiirus: 60 kraadi / min,
Jahutusmeetod: vedel lämmastik,
Vibratsioonimeetod: Pneumaatiline 3-teljeline 6DOF,
Sagedusvahemik: 5 Hz kuni 10 kHz.
Katseplaani koostamine
Servoajami rakenduskeskkonna ja tegelike töötingimuste põhjal kavandati kolm pingetüüpi: temperatuuripinge, vibratsioonipinge ja pingetsükli pinge. Neid pingetüüpe kasutatakse servoajami rikkerežiimide ja mehhanismide stimuleerimiseks. Järgnevalt kirjeldatakse lühidalt nende kolme stressitüübi põhjustatud rikete mehhanisme ja viise:
Temperatuuri stress
Temperatuuripinge võib servoajamile mõjuda madalate temperatuuride, kõrgete temperatuuride ja temperatuuritsüklite kaudu, mõjutades selle mehaanilisi, füüsikalisi, keemilisi ja elektrilisi omadusi. Temperatuurist ja tsüklist tingitud tõrkerežiimid on järgmised: juhtme venitamine või lõdvenemine, halb kontakt, parameetrite triiv ja halb vooluahela stabiilsus, trükkplaadi avanemine ja lühised ning lahtised komponendid. Madala-temperatuuri pingetesti ristlõige on näidatud joonisel.
Vibratsiooni stress
Vibratsioonipinge kasutab otseselt väliseid jõude, et kutsuda esile resonants servoajami sisemistes komponentides ja nende omavahel ühendatud osades, mis võib põhjustada jõudluse halvenemist või rikkeid, konstruktsioonijuhtmete lõdvenemist, kulumist või kadumist ning võimendades väiksemaid defekte ja kahjustusi. Vibratsioonist põhjustatud tõrkerežiimid hõlmavad trükkplaadi avanemist ja lühiseid, lahtisi komponente, külmjoodeteid, lahtisi jooteühendusi, halba sidumist ja mehaanilisi defekte. Vibratsiooniastme stressitesti ristlõige- on näidatud joonisel.
Pinge jalgrattasõidu stress
Pinge tsüklilisus võib põhjustada tõrkeid pingekõikumiste suhtes tundlikes servoajami komponentides, sealhulgas pingeregulaatorites, dioodides, transistorites ja releedes. Pingetsüklist põhjustatud tõrkerežiimid hõlmavad vahelduvaid rikkeid, jõudluse halvenemist, vooluahela rikkeid, lühiseid ja isolatsiooni vananemist. Pinge rakendamine toimub järk-järgult-sammu haaval-, astme pingepiirang ületab kavandatud väärtuse ja võimaldab piisavat varu. Katsetapi pikkust saab vastavalt toote kasutusotstarbele paindlikult reguleerida. Lisaks on vibratsioonikeskkonna stressitestimisel toote kahjustuste ja tööpiirangute kindlaksmääramiseks tavaliselt iga etapi stressitaseme viivitusaeg 5–10 minutit. Temperatuurikeskkonna stressitestimisel tuleks väljalülitustemperatuuri -temperatuuri viivitusaeg määrata servo temperatuuritasakaalu põhjal. Kui temperatuuritsükli testimise ajal kasutatakse tõrke esilekutsumiseks äärmist pinget, ei tohiks lõpp-punkti temperatuuri ooteaega pikendada enne, kui servoajam on täielikult saavutanud temperatuuri tasakaalu (maksimaalselt 90%).
Vea tuvastamine
Servoajami funktsioonide ja jõudluse testimine määratakse vastavalt servoajami konstruktsioonile ja testimispõhimõtetele. Funktsiooni ja jõudluse testimine tuleks läbi viia enne testi, selle ajal ja pärast seda. Kui servoajamil ilmneb töökindluse suurendamise testi ajal mõni järgmistest tingimustest, loetakse see talitlushäireks või rikkeks.
1) Servoajam kaotab kõik olulised funktsioonid.
2) Servoajami jõudlusparameetrid on väljaspool tolerantsi.
3) Mehaanilistel osadel, konstruktsioonikomponentidel või komponentidel on pragusid, purunemisi või kahjustusi, mis võivad mõjutada servoajami juhtimissüsteemi funktsiooni, jõudlust või konstruktsiooni terviklikkust.
4) Servoajamil on tõrkehoiatus- ja kaitsefunktsioonid, mis annavad anomaaliate ilmnemisel häiresignaali, mis põhjustab servomootori töötamise lõpetamise. Vea- ja kaitsehäireolekus kuvab esipaneeli LED-tuli häirekoodi AL.XXX ja servomootor ei lülitu sisse.
Testi kontrollimise tulemused
Laboris tegime testid, kasutades 400 W kindlat marki servoajamit vastavalt kavandatud servoajami kõvenemise katseplaanile. Testi käigus ilmnes kaks tõrget, mis kinnitasid toote tööpiiranguid ja tuvastasid kiiresti disaini nõrkused. Katseplaan oli tõhus. Konkreetsed rikete tüübid on järgmised:
Temperatuuri stressi ebaõnnestumine
1. tõrke sümptom: servoajami madala-temperatuuri astme stressitesti ajal langes temperatuur -20 kraadini. Servoajam kuvas tõrkekoodi AL161, mis viitab termokaitseahela rikkele. Pärast proovi tagastamist toatemperatuurile veakood lahendati ja proov jätkas normaalset tööd.
Rikke analüüs: servoajam käivitas madala{0}}temperatuuri kaitseahela.
Rikke lahendus: selle tõrke põhjuseks on servoajami disainifunktsioon. Temperatuurianduri asendamine servoajami madala-temperatuuri kaitseahelas 10 kΩ takistiga lahendas vea.
2. tõrke sümptom: servoajami madalal-temperatuuril astmelise pingetesti ajal alandati temperatuur 5 minutiks -55 kraadini. IPM-i toitepinge ületas ülemise piiri 16,5 V, jõudes 20,5 V-ni. -12VA kontrolleri toitepinge ületas ülemise piiri 10,8 V, jõudes 16,7 V-ni, põhjustades ajami väljalülitumise ja väljalülitumise.
Rikkeanalüüs: servoajami IPM-i (intelligentse toitemooduli) W-faasi alumine õlg ebaõnnestus.
Tõrkelahendus: servoajami IPM Sissetulevad komponendid olid defektsed. Pärast komponentide väljavahetamist naasis proov normaalsele tööle.
Vibratsioonistressi ebaõnnestumine
Rikke sümptom 1: servoajami vibratsiooniastme stressitesti ajal jõudis vibratsioonitase 40 g-ni. Servoajam kuvas veakoodi AL 220. Pärast vibratsiooni peatamist ja proovi taaskäivitamist ei süttinud servoajami kuvapaneeli digitaaltoru. Siini pinget jälgiti 305 V juures, IPM toiteallika pinge oli 0 V ja kontrolleri toiteallikas (+12VA) 0 V.
Rikke analüüs: NTC termistori tihvt servoajami ahelas oli katki.
Lahendus. Vahetage NTC termistor. Vältige komponentide kokkupõrkeid ja paindumist jootmise, tootmise ja transportimise ajal.