Алты қадамдық түзету нұсқаулығы ступенчатті сервожатқыш моторлардың проблемаларына шешім табу үшін

Адымдық сервоприводтар, индустриялық автоматтандырудағы маңызды компоненттер ретінде, өзара стабилділігі мен дәлдігі арқылы жабдықтың өнімділігіне тектес түрде әсер етеді. Бірақ практикалық қолданысда, параметрлердің конфигурациясы, механикалық жүк немесе экологиялық факторлар себебінен моторларда қателер пайда болуы мүмкін. Бұл мақала алты типті қателерге жүйелік шешімдерді, нақты инженериялық кейстермен бірге ұсынады, техниктерге қателерді тез анықтау және шешуге көмек етеді.

1. Мотордың аномалдық вибрациясы және шуы

Вибрация және шу адымдық сервосистемалардағы ең кездесетін қателер. Бір пакетті өндіріс жолында мотор әрекет ету уақытында сүйір фыстырату пайда болды. Синтестер, механикалық құрылымдың өзіндік терезесімен резонанс терезесінің беттесуін анықтады. Шешімдер: бірінші, сервопривод арқылы жығылық параметрлерін (мысалы, PA15, PB06) өзгерту және адаптивті фильтр функцияларын белсенділету арқылы айырмашылық терезедегі вибрацияларды басу; екінші, байланыс қою дәлдігін тексеру—параллельділіктің қатынасы 0.02 мм-ден ашық болмауы керек; қанатты өнімдік жүйе қолданылса, тең басын тексеру. Ескерту: азырақ жылдамдықта (мысалы, 300 об/миннан төмен) Hybrid Decay режимін белсенділету орта терезедегі вибрацияларды басады. Жоғары терезедегі шу үшін, мотор энергия енгізісіне ферритті ядро фильтрлерін орнату. Бір медициналық жабдық өндірісшісі бұл ықтималдықпен шуды 12 дБ-ға азайтты.

2. Орналасу дәлдігінің өзгеруі

Бір CNC машинасы үзілуше өнімдік процессінде 0.1 мм/сағат нысандалу қатесін көрсетті, бұл кодер сигналдарының қатысуына байланысты. Шешімдер: (1) дифференциалды зонд арқылы кодер кабелдерінің (A+/A-, B+/B-) сигналдық толықтығын тексеру; әдетте, қатыс пен қысылғыш кабелдерімен ауыстыру; (2) сервоприводтың электрондық передачасының (числитель PA12 / знаменатель PA13) механикалық азайту қатынасына сәйкес келуін тексеру—бір автоматты өндіріс жолында знаменатель нысандалуы 32767 болды, бұл әр айналымда 0.03° қате жасады; (3) абсолютті кодерлер үшін периодикалық бастапқы орналасу калибровкасын жүргізу, ыңғайлау үшін эжей лазер интерферометрін қолдану. Практикалық қолданыста, сигналдық изоляция амплитудаларын орнату шуға қаршы иістілікті жақсартады—бір полупроводниковый жабдық өндірісшісі бұл ықтималдықпен ±1 мкм қайталануын жетілдірді.

3. Мотордың ыстықтық қорғау режимінің жасалуы

Егер мотордың бетіндегі температура 80°C-тан жоғары болса, ыстықтық қорғау өнімдік процессін тоқтатады. Бір инжекция формалық роботы кездесетін Err21.0 ыстықтық қателерін көрсетті. Талдау: (1) ашық айналу циклі параметрлерінің (PA11) ашық болуы—нақты жүк ағымы рейтингінің 60% ға тең болғанда, ағым шектерін 20% азайту қателерін шешеді; (2) мотордың ыстықтық жүйесінің жетіспеушілігі—ажыратылған ауытқу ыстықтықты 15–20°C-ға төмендетті; (3) көп өнімдік процессілер үшін инерциясына сәйкес моторларды таңдау. Бір кезде, импульстердің разрешениясын 1600 ppr-ден 6400 ppr-ке арттыру железные потери 37%-ке азайтып, қателерді шешті. Ескерту: айналық температура 10°C-ға артқанда, мотордың рейтингін 8%-ге азайту керек.

4. Ашық ашықтың ұзақтықты арттыруы

Жоғары жылдамдықта (мысалы, 1500 об/миннан жоғары), адымдық моторлар әдетте қателердің ұзақтықты арттыруына ұшырайды. Бір чип қойғышы үзілуше өнімдік процессінде орналасу қатесін көрсетті. Шешімдер: (1) S-графикалық үзілуше/тоқтату профилин оптимизациялау—jerk (jerk параметрін) үзілушенің 30–50% мәніне қойыңыз; (2) энергия қызметкерінің ауытқу ықтималдығын бақылау—24V жүйеде ауытқу ықтималдығы 21.6V-ден төмен болмауы керек; (3) жоғары инерциялық жүктер үшін сервоприводта feedforward компенсациясын (PF03 параметрі) белсенділету. Бір текстіл жабдық өндірісшісі бұл ықтималдықпен жоғары жылдамдықтағы қателердің ұзақтықты арттыруын 0.3% дан 0.01% төмендей етті. Маңызды ескерту: егер жүк-мотор инерциясының қатынасы (JL/JM) 30:1-ден жоғары болса, моторды қайта таңдау қажет.

5. Хабарласу қателерін шешу

Автобус басқарылған системалар (мысалы, EtherCAT, CANopen) өзара хабарласу қателеріне ұшырайды. Бір литий батарея өндіріс жолында әр екі сағат сайын серво тармак қателері пайда болды, бұл нәтижесінде: (1) соңғы терминаторлық қатынау элементтерінің қатысуы—соңғы нодтарда 120Ω резисторлар қосу қателерін 90% азайтты; (2) тармак құрылымының жетіспеушілігі—звенообразная топологиян қолдану ықтималдығын жақсартты; бір кезде, оптикалық репитерлер қолдану қателерін 200 μs-тен 50 μs-ке азайтты; (3) сервоприводтың өзгерісінің версиясы—жаңа версияда белгілі CRC checksum қателерін шешті. Маңызды: PROFINET тармактары үшін, әрбір нодтың IP адресіне дұрыс қосылуы керек.

6. Бремзе қателерін шешу

Электромагниттік бремзелері бар сервомоторлар үшін, складская стеллажная система өзара қуатты жою кезінде бремзе қателері пайда болды. Түзетулер: (1) бремзенің жауап беру уақытын тексеру—24V бремзелер 50 ms ішінде әрекет етуі керек; (2) бремзенің қалыптасуын регулярды түрде өлшеу—қалыптасу қалдықты 1.5 мм-ден төмен болғанда ауыстыру; (3) PLC программаға бремзе сигналын 50 ms-ке артық өту үшін логика қосу. Бір порт AGV жүйесі суперконденсаторлық бекіту қосу арқылы қуатты жою кезінде бремзенің қолданылуын қамтамасыз етті. Вертикалық ось үшін, қосымша механикалық тормоз қолдану қажет.

Дамыту рекомендациялары

Жоғарыда айтылған шешімдерден тышкары, алдын алу үшін техникалық қызмет көрсету жүйесін құру: 

• Ай сайын үш фазалы ағымдың теңсіздігін жазу (еңбекшілерге 10% тан ашық болғанда хабарласу); 

• Тәулік сайын виткинің диэлектрикалық қарқындығын мегомметрмен тексеру (≥100 MΩ); 

• Сервоприводтың ішкі қателердің графикалық қатарын қолдану үшін қателерді талдау. Бір автомобильдік сварочный производственная линия табылды, кез келген уақытта ағымдың жалпы гармоникалық қателері (THD) 8% -ден жоғары болғанда, мотордың қателерінің ықтималдығы бес есе артады—фильтрующие конденсаторын өзгерту MTBF-ді 40% қосып, қателерді шешті.

Системалық қателерді талдау және шешімдерді қолдану арқылы, адымдық сервосистемалардың жалпы өнімділігі 25% ға артық болады. Инжендерлерге құралдарды қайта орналастыру немесе компоненттерді ауыстыру кезінде параметрлерді тез қайта орнату үшін параметрлердің толық архивтерін сақтау ұсынылады. Прогнозтау технологияларының өнімділігінен, болашақта вибрациялық сенсорлар және ағымдың графикалық қатарын талдау арқылы қателерді дәл анықтау мүмкін болады.