В даний час основні сервоприводи використовують цифровий сигнальний процесор (DSP) як свій основний блок керування, що дозволяє реалізувати складні алгоритми керування та полегшує оцифровку, створення мережі та інтелектуальну роботу. Для комутації живлення широко застосовуються схеми приводу, розроблені навколо інтелектуальних силових модулів (IPM); ці IPM мають інтегровану внутрішню схему приводу та містять схеми виявлення несправностей і захисту-, які охоплюють такі умови, як перенапруга, перевищення струму, перегрів і низька напруга. Крім того, схема плавного-запуску включена в головний контур живлення, щоб пом’якшити вплив на привід під час процесу запуску.
Блок силового приводу спочатку випрямляє вхідне три{0}}фазне живлення-або електромережу-через три-повну{4}}мостову схему випрямлення, щоб отримати відповідне живлення постійного струму. Ця випрямлена потужність потім обробляється три-фазним інвертором із синусоїдальною ШІМ-напругою-для керування три-фазним синхронним серводвигуном змінного струму з постійним магнітом. Усю роботу силового приводу можна просто описати як процес перетворення змінного струму-постійного-змінного струму. Топологія первинного ланцюга блоку випрямлення (AC-DC) є три-фазною повною-мостовою некерованою схемою випрямляча.
З широким впровадженням сервосистем експлуатація, введення в експлуатацію та технічне обслуговування сервоприводів стали критично важливими технічними темами в сучасному ландшафті; отже, все більше постачальників послуг промислових технологій керування проводять-поглиблені технічні дослідження сервоприводів.
Сервоприводи є життєво важливим компонентом сучасних систем керування рухом і широко використовуються в автоматизованому обладнанні, такому як промислові роботи та обробні центри з ЧПК. Зокрема, сервоприводи, призначені для керування синхронними двигунами змінного струму з постійними магнітами, стали центром досліджень як усередині країни, так і за кордоном. Сучасні конструкції сервоприводів змінного струму зазвичай використовують потрійний{2}}алгоритм керування контуром-, який охоплює контури струму, швидкості та положення-на основі принципів векторного керування. У цій структурі правильна конструкція контуру керування швидкістю відіграє ключову роль у загальній продуктивності системи керування сервоприводом і, зокрема, в оптимізації її можливостей керування швидкістю.
Вимоги до сервосистем подачі
1. Широкий діапазон регулювання швидкості
2. Висока точність позиціонування
3. Достатня жорсткість трансмісії та стабільність на високій швидкості
4. Швидке реагування без перевищення
Щоб забезпечити як продуктивність, так і якість обробки, окрім вимоги до високої точності позиціонування, відмінні характеристики швидкого-реагування також є важливими-зокрема здатністю швидко відстежувати командні сигнали. Це пояснюється тим, що під час фаз запуску та гальмування системи ЧПК потрібні досить високі швидкості прискорення та уповільнення, щоб скоротити час відгуку системи подачі та мінімізувати помилки переходу контуру.
5. Високий крутний момент на низьких швидкостях; Сильна здатність до перевантаження
Загалом, сервоприводи мають перевантажувальну здатність більш ніж у 1,5 рази перевищувати номінальне навантаження, витримуючи її протягом періодів від кількох хвилин до півгодини; крім того, вони можуть витримувати рівні перевантаження, що в 4-6 разів перевищує номінальну потужність протягом короткого часу без пошкодження.
6. Висока надійність
Системи приводу подачі верстатів з ЧПК повинні демонструвати високу надійність і відмінну робочу стабільність. Вони повинні мати надійну адаптивність до умов навколишнього середовища-таких як коливання температури, вологості та вібрації-а також міцну стійкість до зовнішнього впливу.
Вимоги до моторики
1. Двигун має працювати плавно в усьому діапазоні швидкостей-від найнижчої до найвищої-з мінімальними коливаннями крутного моменту. Зокрема, на дуже низьких швидкостях (таких як 0,1 об/хв або нижче) він повинен підтримувати плавну швидкість без прояву будь-яких явищ «повзання».
2. Двигун повинен мати значну тривалу перевантажувальну здатність, щоб задовольнити вимоги щодо високого крутного моменту на низьких швидкостях. Як правило, серводвигуни постійного струму повинні витримувати перевантаження, що в 4-6 разів перевищує їх номінальну потужність, протягом декількох хвилин без пошкодження.
3. Щоб забезпечити швидке реагування, двигун повинен мати низьку інерцію обертання та високий крутний момент зупинки, а також демонструвати найменшу можливу постійну часу та пускову напругу.
4. Двигун повинен бути здатний витримувати часті пуски, гальмування та реверсування.