Новости 2023

Технология сверхбыстрого контура тока обеспечивает скорость и точность

2023-09-07

Технология сверхбыстрого контура тока обеспечивает скорость и точность (часть 2 из 2)

Технология сверхбыстрого контура тока обеспечивает лучшее управление за счет улучшенной полосы пропускания и почти мгновенной обратной связи для широкого спектра применений конечных пользователей, требующих повышенной скорости и точности.

Разработчики сервоприводов десятилетиями работали над достижением уровня производительности, который наблюдается сейчас, используя технологию сверхбыстрого контура тока. Сервоприводы имеют три рабочих контура – положение, скорость и ток, – и ток является основополагающим, поскольку он напрямую определяет характеристики других контуров. Сверхбыстрый контур тока способен чаще измерять ток, чтобы быстрее обновлять ШИМ и обеспечивать более высокий уровень управления сервоприводом.

Текущий контур управления отвечает за то, насколько быстро и точно могут работать машины. Увеличение коэффициента усиления контура скорости позволяет сервоприводу работать быстрее, с более высокой динамикой движения, уменьшением ошибок при отслеживании траектории и большей точностью при установлении положения "точка-точка". Достигнув этого, в самом последнем поколении сервоприводов было замечено значительное улучшение частотной полосы пропускания.

Благодаря более высокой производительности контура тока для промышленного управления движением сервопривода становится возможным большее количество применений. Применение сервоприводов определяется скоростью и точностью, которые они обеспечивают, а сверхбыстрый токовый контур поднимает это на новый уровень, обеспечивая еще больший контроль. В результате сверхбыстрый контур тока является лучшим вариантом для сервоприводов, требующих высокой производительности, скорости и точности. Эта технология особенно важна для управления определенными конечными приложениями, такими как контурная пластика, станки, печать, роботизированные манипуляторы и станки с ЧПУ.

SV670 от Inovance - это высокопроизводительный сервопривод со сверхбыстрым токовым контуром.

Разработка технологии сверхбыстрого контура тока

Потребовалось много лет, чтобы создать подходящие микроконтроллеры, IGBT, бесщеточные двигатели и преобразователи для разработки технологии сверхбыстрого контура тока. Теперь, когда все эти взаимодополняющие технологии доступны по разумной цене, стало возможным спроектировать сервопривод с гораздо более высокой производительностью.
Компания Inovance всегда была привержена научно-исследовательским разработкам и последним тенденциям в области проектирования сервоприводов. Принимая во внимание такие факторы, как стоимость, концепция конструкции и эргономика сервоприводов Inovance, инженеры сосредоточились на наиболее важных технических характеристиках; простота настройки, линейное и предсказуемое поведение.

Некоторые высокопроизводительные сервоприводы в настоящее время используют аналоговую технологию для обеспечения быстрого контура тока. Однако Inovance сделала это с использованием цифровой технологии, где вычисления алгоритма текущего цикла выполнялись в форме “быстрых параллельных вычислений” внутри микросхемы FPGA. Время просчета и выполнения цикла было сокращено до 1,6 циклов (625 000 раз в секунду), что обеспечивает производительность, сравнимую с аналоговым циклом

Полоса пропускания контура тока в приложениях с максимальной скоростью теперь может достигать 4 или 5 кГц, а отключение контура из-за помех происходит невероятно быстро. Например, используя современные высокопроизводительные кодеры с технологией sin-cos, мы можем легко достичь разрешения от 23 до 25 бит (от 8388608 до 33554432) импульсов на оборот.

При таком уровне чувствительности каждое минимальное перемещение между корпусом энкодера и его валом должно приводить к небольшому выходному сигналу. Поскольку энкодеры монтируются “эластичным” способом, чтобы компенсировать небольшой зазор между валом двигателя и задней поверхностью двигателя, они подвержены некоторым механическим резонансам при работе, которые могут создавать ложные сигналы внутри конечной ступени контура тока. Алгоритм сверхбыстрого контура тока способен поглощать эти сигналы помех и отбрасывать их даже на резонансных частотах до 5 кГц.

Промышленность обсуждает аналоговый и цифровой контуры сверхбыстрого тока

Многие из тех, кто работает в сфере промышленной автоматизации, утверждают, что лучшим контуром тока по-прежнему является аналоговая система, и задаются вопросом, может ли цифровая система заменить аналоговый контур тока. Токовый контур в аналоговом устройстве быстр (без задержек) и экономичен, но у него есть недостатки.
1) Аналоговые компоненты, такие как резисторы и конденсаторы, не являются точными, они имеют некоторый допуск по значению, так что, если не используются дорогостоящие специальные компоненты с низким допуском (отклонениями в характеристиках), будут некоторые различия в параметрах регулятора контура тока между различными приводами. В цифровой системе, использующей числовые значения, она идеально сбалансирована, и в производстве нет никаких отклонений.
2) В некоторых критически важных специальных приложениях может потребоваться точная настройка некоторых параметров контура тока, например, при использовании многополюсных двигателей или линейных двигателей. Это невозможно сделать в аналоговой системе, поскольку изменение значения параметра требует использования различных значений компонентов в аппаратном обеспечении привода, в то время как изменение значений параметров в цифровой системе является простой задачей.

Компания Inovance разработала технологию сверхбыстрого контура тока, которая имеет настолько малую задержку и работает настолько быстро, что полностью сопоставима с аналоговой производительностью, наряду со всеми преимуществами цифровой реализации и теми же уровнями точности и контроля, которые требуются от сервопривода.

Сервоприводы Inovance в комплекте со сверхбыстрым контуром тока

Сервоприводы Inovance SV660N (EtherCAT), SV660F (PROFINET), IS810N (EtherCAT), SV670N (EtherCAT), SV670P (Pulse, CANopen), SV680N (EtherCAT) и SV680P (Pulse, CANopen), оснащенные технологией сверхбыстрого контура тока, обеспечивают высокую динамическую производительность при компактных размерах для разнообразные приложения для промышленной автоматизации. В дополнение к преимуществам производительности, обеспечиваемым технологией сверхбыстрого контура тока частотой 4,5 кГц, сервоприводы Inovance также отличаются удобством установки, простотой настройки и самонастройки, а также безопасным отключением крутящего момента.

Более подробно о продукции Inovance можно ознакомиться в следующем разделе >>

Купить сервоприводы Inovance >>

Данный материал (статья) несет справочно-информационную направленность.

Другие новости категории