Cómo calcular el consumo de energía del servomotor

El principio de funcionamiento del servomotor: el rotor dentro del servomotor es un imán permanente. La electricidad trifásica U/V/W controlada por el controlador forma un campo electromagnético. Al mismo tiempo, el codificador del motor devuelve la señal al controlador y el controlador compara el valor de retroalimentación con el valor objetivo para ajustar el ángulo de rotación del rotor. El servosistema de CA de imán permanente tiene las siguientes ventajas: (1) El motor no tiene escobillas ni conmutadores, tiene un funcionamiento confiable y es fácil de mantener y mantener (2) El devanado del estator disipa el calor rápidamente (3) La inercia; es pequeño, lo que facilita mejorar la velocidad del sistema; (4) Adecuado para condiciones de trabajo de alta velocidad y alto torque (5) Bajo la misma potencia, el volumen y el peso son pequeños y se usan ampliamente en; máquinas herramienta, equipos mecánicos, mecanismos de manipulación, equipos de impresión, robots de montaje, maquinaria de procesamiento y máquinas bobinadoras de alta velocidad, maquinaria textil y otras ocasiones, satisfaciendo las necesidades de desarrollo del campo de la transmisión. Después de experimentar el desarrollo del modo analógico y mixto, el controlador del servosistema de CA de imán permanente ha entrado ahora en la era totalmente digital. El servocontrolador totalmente digital no solo supera los problemas de gran dispersión, deriva cero y baja confiabilidad del servo analógico, sino que también aprovecha al máximo las ventajas del control digital en cuanto a precisión del control y flexibilidad de los métodos de control, haciendo que el servocontrolador no solo tiene una estructura simple, pero también el rendimiento es más confiable. Hoy en día, la mayoría de los servosistemas de alto rendimiento utilizan servosistemas de CA de imán permanente, que incluyen servomotores de CA síncronos de imán permanente y servoaccionamientos servo síncronos de imán permanente de CA totalmente digitales. El servoaccionamiento consta de dos partes: hardware de accionamiento y algoritmo de control. El algoritmo de control es una de las tecnologías clave que determina el rendimiento del servosistema de CA. Es la parte principal del bloqueo extranjero de la servotecnología de CA y el núcleo del monopolio tecnológico. 2. La estructura básica del servosistema de imán permanente de CA. El servoaccionamiento síncrono de imán permanente de CA consta principalmente de una unidad de servocontrol, una unidad de accionamiento de potencia, una unidad de interfaz de comunicación, un servomotor y el correspondiente dispositivo de detección de retroalimentación. Su composición estructural se muestra en la Figura 1. La unidad de servocontrol incluye controlador de posición, controlador de velocidad, controlador de par y corriente, etc. Nuestro variador síncrono de imán permanente de CA integra tecnología de control avanzada y estrategias de control, lo que lo hace muy adecuado para campos de servoaccionamiento con requisitos de alta precisión y alto rendimiento. También incorpora la poderosa inteligencia y flexibilidad que son incomparables en los sistemas de variador. En la actualidad, los servoaccionamientos convencionales utilizan procesadores de señales digitales (DSP) como núcleo de control. Su ventaja es que pueden implementar algoritmos de control relativamente complejos y todo es digital, conectado en red e inteligente. Los dispositivos de potencia generalmente utilizan circuitos de accionamiento diseñados con módulos de potencia inteligentes (IPM) como núcleo. El IPM integra el circuito de accionamiento y tiene circuitos de protección y detección de fallas como sobretensión, sobrecorriente, sobrecalentamiento y subtensión. También se agrega software al circuito principal. Circuito de arranque para reducir el impacto del proceso de arranque en el conductor. Figura 1 Estructura del servoaccionamiento síncrono de imán permanente de CA El servoaccionamiento se puede dividir aproximadamente en dos módulos, el tablero de alimentación y el tablero de control, que tienen funciones relativamente independientes. Como se muestra en la Figura 2, la placa de alimentación (placa de controlador) es una pieza de alta potencia, que incluye dos unidades: una es la unidad de potencia IPM para accionar el motor y la otra es la unidad de fuente de alimentación conmutada que proporciona información digital y. Alimentación analógica para todo el sistema. El tablero de control es una parte de corriente débil, el núcleo de control del motor y el portador operativo del algoritmo de control central de la tecnología de servoaccionamiento. El tablero de control emite la señal PWM a través del algoritmo correspondiente, que se utiliza como señal de accionamiento del circuito de accionamiento para cambiar la potencia de salida del inversor y lograr el propósito de controlar el servomotor de CA síncrono de imán permanente trifásico. 3 Unidad de accionamiento de potencia La unidad de accionamiento de potencia primero rectifica la alimentación trifásica de entrada o la alimentación de red a través de un circuito rectificador de puente completo trifásico para obtener la corriente continua correspondiente. La energía trifásica rectificada o la energía de la red luego se convierte en frecuencia mediante un inversor de voltaje PWM sinusoidal trifásico para accionar un servomotor de CA síncrono de imán permanente trifásico. Se puede decir simplemente que todo el proceso de la unidad de accionamiento eléctrico es el proceso AC-DC-AC. El circuito topológico principal de la unidad rectificadora (AC-DC) es un circuito rectificador no controlado de puente completo trifásico. La parte del inversor (DC-AC) adopta un módulo de alimentación inteligente (IPM) que integra el circuito de conducción, el circuito de protección y el interruptor de alimentación del dispositivo de alimentación. La topología principal es un diagrama esquemático de circuito puente trifásico que se muestra en la Figura 3, utilizando. La tecnología de modulación de ancho de pulso, es decir, PWM (modulación de ancho de pulso), cambia la frecuencia de la forma de onda de salida del inversor cambiando el tiempo de conducción alternativo del transistor de potencia y cambia la relación de tiempo de encendido y apagado del transistor en cada medio ciclo. , es decir, cambiando el ancho del pulso para cambiar el valor secundario del voltaje de salida del inversor para lograr el propósito de regular la potencia.

4. Unidad de control La unidad de control es el núcleo de todo el servosistema de CA y realiza el control de posición del sistema, el control de velocidad, el par y el controlador de corriente. Además de las capacidades de procesamiento rápido de datos, el procesador de señal digital (DSP) utilizado también integra una gran cantidad de circuitos integrados especiales para el control de motores, como convertidores A/D, generadores PWM, circuitos contadores de tiempo y circuitos de comunicaciones asíncronas, bus CAN. transceptores, RAM estática programable de alta velocidad y memoria de programas de gran capacidad, etc. El servocontrolador realiza control vectorial (VC) utilizando el principio de control orientado a campo (FOC) y la transformación de coordenadas, y combina el modo de control de modulación de ancho de pulso de onda sinusoidal (SPWM) para controlar el motor. El control vectorial de un motor síncrono de imán permanente generalmente controla la corriente o el voltaje del estator detectando o estimando la posición y la amplitud del flujo del rotor del motor. De esta manera, el par del motor solo está relacionado con el flujo y la corriente, lo cual es similar a. El método de control de un motor de CC puede obtener un alto rendimiento de control. Sí