交流伺服驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)可以對(duì)伺服電機(jī)的位置、速度、轉(zhuǎn)矩等進(jìn)行控制,其調(diào)速范圍寬、精度高、動(dòng)態(tài)性能好,被廣泛應(yīng)用于工業(yè)生產(chǎn)中需要較高控制精度的領(lǐng)域�？紤]到繞線機(jī)的自動(dòng)排線機(jī)構(gòu)不僅要滿足跟隨的快速性,還要滿足跟隨的精度要求,因此自動(dòng)排線機(jī)構(gòu)使用伺服系統(tǒng)進(jìn)行驅(qū)動(dòng)。
伺服系統(tǒng)的工作原理
1、伺服系統(tǒng)工作原理
伺服驅(qū)動(dòng)器作為伺服電機(jī)的驅(qū)動(dòng)控制部件,與伺服電機(jī)組成一個(gè)完整的閉環(huán)伺服系統(tǒng),如下圖所示。伺服驅(qū)動(dòng)器利用編碼線反饋伺服電機(jī)的脈沖數(shù),并與設(shè)定的數(shù)目進(jìn)行比較,利用兩者的偏差校正伺服電機(jī)的位置,提高了伺服電機(jī)定位的精度。同時(shí)伺服驅(qū)動(dòng)器能夠接收PLC的輸入脈沖,并將該脈沖處理后輸出給伺服電機(jī),從而實(shí)現(xiàn)了 PLC對(duì)伺服電機(jī)的控制。
2、伺服系統(tǒng)的性能介紹
考慮到系統(tǒng)對(duì)于伺服電機(jī)功率和精度的要求,繞線機(jī)排線機(jī)構(gòu)選擇進(jìn)口小慣量伺服電機(jī),伺服驅(qū)動(dòng)器選擇與之配套的品牌。
伺服電機(jī)的基本規(guī)格及性能:輸入電壓為三相AC200V～230V或單相AC230V,輸入頻率為50/60HZ;適用于0.2KW的伺服電機(jī);位置信號(hào)的3種輸入方式分別為脈沖+方向、正轉(zhuǎn)脈沖串+反轉(zhuǎn)脈沖串和相位差為90°的A/B相脈沖串;編碼器分辨率為131072p/r。
伺服電機(jī)的主要技術(shù)參數(shù):額定輸出功率為0.2KW;額定輸出轉(zhuǎn)矩0.64Nm,最大輸出轉(zhuǎn)矩1.9Nm;額定轉(zhuǎn)速為3000r/min。
3、電子齒輪比
電子齒輪比的作用是能夠?qū)LC輸出的單位脈沖所對(duì)應(yīng)的機(jī)械位移量設(shè)定為任意值。
自動(dòng)繞線機(jī)排線伺服控制原理
自動(dòng)繞線機(jī)排線伺服控制原理如下圖所示,包含主電路和端子控制電路兩部分。
1、主電路
伺服驅(qū)動(dòng)器的L1、L2端和L11、L12端都需要連接單相220V電源,對(duì)于型號(hào)為MR-J2S-100A以下的伺服驅(qū)動(dòng)器,L3端可以不接,對(duì)于MR-J2S-100A以上的需要使用三相220V的電源。伺服驅(qū)動(dòng)器的U、V和W端為伺服電機(jī)提供電源,CN2端通過(guò)編碼線接收伺服電機(jī)的反饋信號(hào)實(shí)現(xiàn)閉環(huán)控制。
2、端子控制電路
不同公司的伺服驅(qū)動(dòng)器的某些端子在不同的控制模式下實(shí)現(xiàn)的功能是不同的,繞線機(jī)的端子功能介紹均以控制模式為準(zhǔn)。
(1)CNIA端子中的2號(hào)和3號(hào)端子分別為接收反轉(zhuǎn)脈沖和正轉(zhuǎn)脈沖端口。
伺服驅(qū)動(dòng)器能夠接收三種形式的脈沖,通過(guò)設(shè)定參數(shù)P21為0001將繞線機(jī)的脈沖接收形式設(shè)置為脈沖+方向,正邏輯。因此2號(hào)端子連接的是PLC的脈沖方向口 Y2,3號(hào)端子連接的是PLC的脈沖量輸出口 Y0。
(2)CN1A的9號(hào)、10號(hào)和11號(hào)的連接方式適用于接收PLC發(fā)送的集電極開(kāi)路的脈沖信號(hào),其中9號(hào)端子為集電極端,與11號(hào)內(nèi)部電源端連接,然后10號(hào)端子與PLC輸出口 Y0和Y2的公共端COMO連接起來(lái),經(jīng)過(guò)這樣的配置后,PLC發(fā)送的脈沖和方向信號(hào)才能被伺服驅(qū)動(dòng)器識(shí)別。
(3)通過(guò)將CN1B端子中的3號(hào)內(nèi)部電源端子和13號(hào)公共端連接起來(lái)為端子控制提供24V直流電源。
(4)CN1B的15號(hào)端子為強(qiáng)制停止端子,如果該端子與]0號(hào)公共端子斷開(kāi),則伺服電機(jī)將被強(qiáng)制停止;該端子與10號(hào)公共端短路,則解除強(qiáng)制停止?fàn)顟B(tài)。
(5)CN1B的14號(hào)和18號(hào)端子分別為伺服驅(qū)動(dòng)器的故障復(fù)位端和故障報(bào)警輸出端。伺服驅(qū)動(dòng)器發(fā)生故障時(shí),驅(qū)動(dòng)器與電機(jī)之間的主電路斷開(kāi),動(dòng)態(tài)制動(dòng)器開(kāi)始動(dòng)作,伺服電機(jī)立即停止運(yùn)行;同時(shí)PLC接收到伺服驅(qū)動(dòng)器故障報(bào)警信號(hào),控制外圍主電路電源斷開(kāi);報(bào)警原因排除后可通過(guò)復(fù)位端子使驅(qū)動(dòng)器重新工作。
3、伺服系統(tǒng)的參數(shù)設(shè)置
繞線機(jī)排線機(jī)構(gòu)伺服驅(qū)動(dòng)器的參數(shù)設(shè)置如表3-2所示,部分參數(shù)說(shuō)明如下:
(1)參數(shù)P2。當(dāng)機(jī)械發(fā)生振動(dòng)或者齒輪聲音大時(shí)應(yīng)選擇較小的響應(yīng)速度,當(dāng)需要縮短停止時(shí)的穩(wěn)定時(shí)間,提高動(dòng)態(tài)性能時(shí)應(yīng)選擇較大的響應(yīng)速度。
(2)參數(shù)P6。該參數(shù)值設(shè)定的越大,對(duì)位置指令的執(zhí)行誤差就會(huì)越小,但是此值如果設(shè)定的太大容易引起機(jī)械振動(dòng),因此此參數(shù)值的設(shè)定應(yīng)兼顧機(jī)械和對(duì)位置指令的跟蹤。
(3)參數(shù)P41。該參數(shù)的作用是設(shè)定伺服運(yùn)行允許,正轉(zhuǎn)限位和反轉(zhuǎn)限位為自動(dòng)置ON模式。伺服驅(qū)動(dòng)器的CN1B的5號(hào)端子是伺服運(yùn)行允許端,只有在外部將5號(hào)端子和10號(hào)端子短路時(shí),伺服電機(jī)才能正常運(yùn)轉(zhuǎn)。如果將伺服驅(qū)動(dòng)器參數(shù)P41的值更改為"XXX1”,那么即使不進(jìn)行外部連線,伺服電機(jī)也可以正常運(yùn)轉(zhuǎn)。CN1B的16號(hào)和17號(hào)端子分別是正轉(zhuǎn)和反轉(zhuǎn)限位,繞線機(jī)伺服電機(jī)的限位開(kāi)關(guān)信號(hào)輸入到PLC中,通過(guò)PLC程序控制伺服電機(jī)到達(dá)限位開(kāi)關(guān)后的動(dòng)作。如果伺服驅(qū)動(dòng)器的16號(hào)和17號(hào)端子沒(méi)有連接限位開(kāi)關(guān),運(yùn)行時(shí)應(yīng)將16號(hào)與10號(hào)、17號(hào)與10號(hào)分別短路,如果斷開(kāi)其中任何一組,伺服電機(jī)將急停并被鎖定。通常的方法是將伺服驅(qū)動(dòng)器參數(shù)P41的值設(shè)為“x11x”,那么在伺服驅(qū)動(dòng)器內(nèi)部會(huì)自動(dòng)將16號(hào)與10號(hào)、17號(hào)與10號(hào)分別短路,從而無(wú)需進(jìn)行外部連線。
精密平行繞線機(jī)
精密環(huán)型繞線機(jī)
自動(dòng)飛叉繞線機(jī)
全自動(dòng)設(shè)備系列
精密線圈
包膠線圈
精密馬達(dá)線圈
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變壓器線圈