0iD同步控制功能
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同步控制的概念
同步控制是一种控制方式,其中指令或指令中的微操作是按照事先确定的时间进行执行,并且受到同一基准时标的时序信号的控制。
这种控制方式主要用于协调主机和从机之间的位置、转速、扭矩等量,使得它们能够按照一定的比率进行操作。
在同步控制下,多台电机可以同时运行,特别是在多单元生产流水线和驱动同一负载的情况下。
同步控制也可以用于驱动两个电动机同时运行,通过对它们的移动量进行检测,将位移偏差反馈到数控系统以获得同步误差补偿,从而将主、从电动机之间的位移偏差量控制在一个允许的范围内。
基于id=0的永磁同步电机矢量控制研究近三十多年来电动机矢量控制,直接转矩控制等控制技术的问世和计算机人工智能技术的进步,使得电动机的控制理论和实际控制技术上升到了一个新的高度。
据目前情况而言,交流永磁同步电机驱动系统大多选择采取矢量控制的方式,本文主要从id=0控制的角度对其进行研究。
标签:矢量控制;id=0;研究交流永磁同步电机(后文简称PMSM)矢量控制思想本质上来说就是通过对定子电流的矢量相位和幅值的控制从而达到控制电机转矩。
由式(4.23)可知,如果npψriq和np(Ld-Lq)的值如果确定,转矩此时仅由id和iq来决定,而且两者一定是跟踪着一定的id*和iq*,且与一定的转矩相对应,因此便可以达到电机转矩控制的目的。
由于实际接入电机电枢绕组的电流是三相交流的,假定分别为iu,iv,iw,由此,id和iq的反馈值必须在变换阵进行变换。
因为d轴方向与永磁体磁链方向是一致的,PMSM转子在空间的位置就是d轴的空间位置,而且可由速度/位置传感器进行测量得到。
必须说明,对电机稳态和瞬态运行来说电流矢量控制都是可行的。
还因为id和iq两者都是可以单独控制的,使得各种先进的控制更容易实现。
id=0控制就是让PMSM定子电流的直轴分量始终等于0。
由PMSM在dq 坐标下的电压方程:ud=pψd-ωψq+Rsid,uq=pψq-ωψd+Rsiq (1)简化整理得到:ud=-ωψq,uq=Rsiq+pψq+ωψr (2)直轴电流等于0,也就是说直轴绕组等效电路开路状态不工作。
于是,不妨忽略定子直轴电压分量的影响,仅由交轴电压方程可得:此时PMSM和他励直流电机雷同,定子电枢绕组即是交轴电流分量;励磁磁链等于转子永磁体产生的磁链,其大小恒定不变;在等效交轴绕组中,励磁电势只和转子角速度成正比。
因为定子磁动势与转子磁场两者的空间矢量是正交的,所以此时电磁转矩跟交轴电流成正比,由式(4.23)简化得到:Te*=npψriq* (3)仅当iq增大到imax时,电机达到恒定的最大电磁转矩,转速从0提速至额定转速,反电动势也相应增大,其值接近电压限幅值。
永磁同步电机中ud uq对id iq的控制作用1. 引言在现代电动车、风力发电和工业控制等领域,永磁同步电机(Permanent Magnet Synchronous Motor, PMSM)已经成为一种广泛应用的驱动技术。
永磁同步电机具有高效率、高功率密度和高转矩特性,但要充分发挥其优势,需要进行精确的电流控制。
其中,ud轴和uq轴对id轴和iq轴的控制起着重要的作用。
本文将深入探讨ud uq轴对id iq轴控制的作用。
2. PMSM简介永磁同步电机是一种使用永磁体作为励磁源的同步电机。
它由定子、转子和永磁体组成。
其中,永磁体在定子磁场的作用下,与定子磁场同步旋转,从而实现电机的转动。
与其他类型的电机相比,PMSM具有高转矩密度、高效率和响应速度快的特点。
3. dq轴坐标系在永磁同步电机的控制中,通常使用dq轴坐标系进行描述。
dq轴坐标系是一种旋转坐标系,它相对于定子磁场随转子的旋转而旋转。
dq轴坐标系分别与转子磁场的定子磁场(磁通链)方向、转子磁场的垂直方向对齐。
其中,d轴与定子磁场方向对齐,q轴与垂直于定子磁场的方向对齐。
在dq轴坐标系下,电机的动态方程可以简化为两个独立的方程,即dq轴磁路方程和dq轴电路方程。
4. id iq电流控制在PMSM的控制中,对转子磁场进行控制非常重要。
而转子磁场受到d轴和q轴电流的影响。
因此,对于恒转矩控制和恒功率控制等应用场景,需要对id和iq进行精确控制。
4.1 id轴控制id轴电流的控制主要用于控制电机的磁通链,从而实现恒转矩或恒磁通控制。
在恒转矩控制中,id轴电流与磁通链成正比。
在恒磁通控制中,id轴电流保持恒定。
4.1.1 控制策略控制id轴电流的常用策略有直流分量法、模型预测控制等。
直流分量法简单直观,但无法满足动态性能要求。
而模型预测控制通过预测电机的响应并计算控制值,能够实现较高的动态性能。
4.1.2 控制效果通过控制id轴电流,可以实现电机的饱和磁通控制和磁场定向控制。
永磁同步电机中ud uq对id iq的控制作用一、引言永磁同步电机(Permanent Magnet Synchronous Motor,PMSM)是一种高效、高性能的电机,具有广泛的应用前景。
在PMSM控制中,ud uq对id iq的控制是非常重要的一个环节。
二、PMSM基本原理1. PMSM结构及工作原理PMSM由定子和转子两部分组成。
定子上布置有三相绕组,转子上嵌入有永磁体。
当三相绕组通以正弦波电流时,在空间中形成旋转磁场,与永磁体产生相互作用,使得转子跟随旋转磁场旋转。
2. PMSM数学模型通过对PMSM进行数学建模,可以得到其动态特性方程:其中,i_d和i_q为d轴和q轴电流;u_d和u_q为d轴和q轴电压;L_d和L_q为d轴和q轴电感;ψ_m为磁链;ω_e为电网频率;p为极对数;J为负载转动惯量。
三、ud uq对id iq的控制作用1. dq坐标系及变换在PMSM控制中,通常采用dq坐标系进行分析。
dq坐标系是以旋转磁场为基准,将三相电压和电流分解为d轴和q轴分量的坐标系。
dq坐标系中,d轴与旋转磁场同向,q轴与d轴垂直。
dq坐标系变换可以通过Park变换和Clarke变换实现。
Park变换将abc坐标系下的电压、电流转换为dq坐标系下的电压、电流;Clarke 变换将dq坐标系下的电压、电流转换为abc坐标系下的电压、电流。
2. ud uq控制ud uq控制是一种基于dq坐标系的控制方法,通过控制d轴和q轴的电压,实现对PMSM的控制。
在ud uq控制中,通常采用PI控制器来计算出合适的d轴和q轴电压,并通过逆Park变换得到abc坐标系下的输出。
3. id iq参考值设定id iq参考值是指在控制过程中所要达到的目标值。
通常情况下,id设定值为0,即使得磁链始终保持恒定;iq设定值则根据实际需求而定,例如速度调节时需要根据速度误差来调整iq参考值。
4. ud uq对id iq的作用ud uq控制对id iq的作用主要表现在两个方面:(1)通过控制d轴电压,实现磁链恒定。
id=0控制原理
Id=0控制原理是永磁同步电机矢量控制的一种方法。
当Id=0时,从电机端口看,相当于一台他励直流电动机,定子中只有交轴分量,且定子磁动势空间矢量与永磁体空间正交,值等于90度,电动机转矩中只有永磁转矩分量。
这种控制方法使单位电流可获得最大转矩,在产生所需求的转矩情况下,只需要较小的定子电流,从而使铜耗下降,效率提高。
很多无刷直流电机,伺服电机普遍采用此方案控制电机。
在电力电子技术和微控制器日益发展的今天,Id=0控制原理在永磁同步电机的控制中得到了广泛的应用。
这种控制方法以简洁、高效的特性,为电机驱动系统带来了显著的性能提升。
Id=0控制原理的核心思想是实现对电机内部电流的有效控制。
当Id=0时,电机的端口表现出的是一种他励直流电机的特性。
从电机的角度来看,定子中的交轴分量成为了唯一的电流分量,而这个交轴分量的磁动势与永磁体的空间矢量正好成90度角。
这种配置下,电机转矩中只有永磁转矩分量,从而实现了单位电流获得最大转矩的效果。
在多数应用场景中,这种控制方法能使电机在满足所需转矩的前提下,使用较小的定子电流。
这不仅能降低电机的铜耗,从而提高其效率,同时在降低电机热量、延长电机寿命方面也具有显著效果。
更重要的是,这种控制方法可以使电机的响应更为迅
速,动态性能得到显著改善。
无刷直流电机和伺服电机等高性能电机普遍采用Id=0控制原理进行电机控制。
这种控制方法以其高效、可靠、精确的特性,成为了现代电机控制的主流方案。
然而,随着科技的不断发展,我们有理由相信,未来的电机控制技术将会更加完善,Id=0控制原理也将在新的技术进步中得到进一步的提升和应用。
同步控制器的工作原理
同步控制器的工作原理主要包括以下几个方面:
1.信号输入:同步控制器首先接收来自各种信号源的输入信号,
这些信号可以是模拟信号或数字信号,也可以是电信号或光信号等。
2.信号处理:同步控制器对输入信号进行必要的处理,包括信号
的放大、滤波、整形等操作,以确保信号的稳定性和可靠性。
3.同步检测:同步控制器通过内部或外部的同步检测电路,对输
入信号的频率、相位等进行检测,以确定其与内部振荡器信号的差异。
4.误差信号生成:根据同步检测的结果,同步控制器生成误差信
号。
误差信号反映了输入信号与内部振荡器信号之间的差异,用于指导后续的调整操作。
5.调整输出:根据误差信号,同步控制器通过内部的控制电路对
输出信号进行调整,以消除误差,实现信号的同步。
调整可以是放大、缩小、移相等操作,具体取决于控制电路的设计。
6.输出:经过调整后的信号被输出到负载设备或其他电路中,完
成同步控制的任务。
总之,同步控制器的工作原理是通过接收和处理输入信号,生成误差信号,并利用误差信号对输出信号进行调整,以实现信号的同步。
这种工作原理使得同步控制器在各种需要精确控制和同步的场合中具有广泛的应用价值。
FANUC0iD系统数控机床串行主轴调试雷楠南【摘要】分析了FANUC0iD系统数控机床串行主轴硬件连接方法、主轴系统参数配置,探讨了主轴启动、停止控制,正、反转控制,速度倍率信号处理的PMC梯形图程序编制.【期刊名称】《黄河水利职业技术学院学报》【年(卷),期】2019(031)001【总页数】6页(P32-37)【关键词】FANUC0iD系统;串行主轴;主轴调试;参数配置;PMC梯形图;程序编制【作者】雷楠南【作者单位】三门峡职业技术学院, 河南三门峡 472000【正文语种】中文【中图分类】TH150 引言FANUC0iD系统串行主轴是指采用串行总线控制的交流主轴驱动系统,属于感应电机变频调速系统范畴。
由于其主电机采用的是驱动器生产厂家配套的专用感应电机,所以可根据精确的数学模型,通过闭环矢量控制实现大范围、精确调速和转矩、位置控制[1]。
FANUC0iD 系统的串行主轴采用 I/O Link总线和协议,同时接受数控系统(简称CNC)和可编程机床控制器(简称PMC)的控制。
FANUC串行主轴有6种控制运行方式,分别为速度控制、主轴定向、同步控制、刚性攻螺纹、主轴Cs轮廓控制、主轴定位控制[2]。
速度控制运行方式是串行主轴的基本运行方式,其他5种运行方式均是基于速度控制方式进行,且都需要主轴电机或主轴位置检测反馈。
FANUC串行主轴调试,主要是通过参数设置及PMC程序编制调试进行的。
因此,了解串行主轴的控制方式、结构配置,对于主轴调试时确定、设置相关参数具有重要意义。
笔者试从串行主轴的硬件连接、结构配置方式、相关参数设置以及串行主轴控制的PMC梯形图程序编制等几方面探讨FANUC0iD系统串行主轴的调试,以期为广大一线技术人员提供参考。
1 FANUC0iD系统串行主轴硬件连接与调试参数设置1.1 FANUC0iD系统串行主轴硬件连接FANUC串行主轴系统主要包括主轴驱动装置、主轴电机、主轴传动机构及速度/位置检测装置等。
0ID系列利用检测单位进行设定的参数深圳技术组:郭柯在改变CMR,柔性齿轮比而改变检测单位时,常需改变利用检测单位进行设定的参数。
以下对0ID系列改变CMR时,需要改变的参数和注意点进行说明。
一利用检测单位进行设定的参数列表参数号参数意义1821 每个轴的参考计数器容量1826 每个轴的到位宽度1827 每个轴的切削进给时的到位宽度1828 每个轴的移动中的位置偏差极限值1829 每个轴的停止时的位置偏差极限值1830 每个轴的伺服断开时的位置偏差极限值1836 视为可以进行参考点返回操作的伺服错误量1844 参考点偏移功能的参考点偏移量=0 时,或者基于栅格的参考点返回时,到最初的栅格点的距离1846 开始平滑反向间隙补偿的第2 级补偿的距离1847 结束平滑反向间隙补偿的第2 级补偿的距离1848 平滑反向间隙补偿的第1 级补偿量1850 每个轴的栅格位移量/参考点位移量1851 每个轴的反向间隙补偿量1852 每个轴的快速移动时的反向间隙补偿量1882 带有绝对地址参考标记的直线尺的标记2 的间隔1883 从直线尺原点到参考点的距离1(带有绝对地址参考标记的直线尺)或者、从基准点到参考点之间的距离1(带有绝对地址原点的直线尺)1884 从直线尺原点到参考点的距离2(带有绝对地址参考标记的直线尺)或者、从基准点到参考点之间的距离2(带有绝对地址原点的直线尺)1885 扭矩控制中的允许移动累积值1886 扭矩控制被取消时的位置偏差量2033 用于减震控制的位置脉冲数变换系数2082 第2级开始/结束参数(使用2级反冲加速功能)2101 超程补偿有效水平2103 异常负载检测量返回量2119 停止时比例增益可变功能停止判断水平2373 急停时重力轴提升功能提升量2382 扭力预测控制最大补偿值2386 扭力预测控制加速扭力补偿值K12387 扭力预测控制加速扭力补偿值K22388 扭力预测控制加速扭力补偿值K32391 扭力预测控制加速扭力补偿值K1N2392 扭力预测控制加速扭力补偿值K2N2393 扭力预测控制加速扭力补偿值K3N2404 同步自动补偿最大补偿值3623 每个轴的螺距误差补偿倍率3627 自与参考点返回方向相反的方向移动到参考点时的参考点中的螺距误差补偿值5300 刚性攻丝中攻丝轴的到位宽度(第1 主轴)5302 刚性攻丝中攻丝轴的到位宽度(第2 主轴)5310 刚性攻丝中攻丝轴的移动中位置偏差量极限值(第1 主轴)5312 刚性攻丝中攻丝轴的停止中位置偏差量极限值(第1 主轴)5350 刚性攻丝中攻丝轴的移动中位置偏差量极限值(第2 主轴)5352 刚性攻丝中攻丝轴的停止中位置偏差量极限值(第2 主轴)5731 简易直线度补偿:移动轴1 的补偿点号a5732 简易直线度补偿:移动轴1 的补偿点号b5733 简易直线度补偿:移动轴1 的补偿点号c5734 简易直线度补偿:移动轴1 的补偿点号d5761 在移动轴1 的补偿点号a 处的补偿量5762 在移动轴1 的补偿点号b 处的补偿量5763 在移动轴1 的补偿点号c 处的补偿量5764 在移动轴1 的补偿点号d 处的补偿量5871 在斜度补偿的每个轴的补偿点号a 处的补偿量α5872 在斜度补偿的每个轴的补偿点号b 处的补偿量β5873 在斜度补偿的每个轴的补偿点号c 处的补偿量γ5874 在斜度补偿的每个轴的补偿点号d 处的补偿量δ6287 扭矩限制跳过时的位置偏差极限值7773 工件轴每旋转一周的位置检测器的脉冲数8181 每个轴的同步误差极限值8323 进给轴同步控制位置偏差检查的极限值8326 主控轴和从控轴的参考计数器之差11013 每个轴的移动中的位置偏差极限值11014 每个轴的停止时的位置偏差极限值14010 带有绝对地址参考位置的直线尺在建立参考位置时的最大允许移动量二螺补利用检测单位进行设定,需要更改。
基于id=0的永磁同步电机矢量控制研究作者:王军潘健来源:《山东工业技术》2015年第03期摘要:近三十多年来电动机矢量控制,直接转矩控制等控制技术的问世和计算机人工智能技术的进步,使得电动机的控制理论和实际控制技术上升到了一个新的高度。
据目前情况而言,交流永磁同步电机驱动系统大多选择采取矢量控制的方式,本文主要从id=0控制的角度对其进行研究。
关键词:矢量控制;id=0;研究交流永磁同步电机(后文简称PMSM)矢量控制思想本质上来说就是通过对定子电流的矢量相位和幅值的控制从而达到控制电机转矩。
由式(4.23)可知,如果npψriq和np(Ld-Lq)的值如果确定,转矩此时仅由id和iq来决定,而且两者一定是跟踪着一定的id*和iq*,且与一定的转矩相对应,因此便可以达到电机转矩控制的目的。
由于实际接入电机电枢绕组的电流是三相交流的,假定分别为iu,iv,iw,由此,id和iq 的反馈值必须在变换阵进行变换。
因为d轴方向与永磁体磁链方向是一致的,PMSM转子在空间的位置就是d轴的空间位置,而且可由速度/位置传感器进行测量得到。
必须说明,对电机稳态和瞬态运行来说电流矢量控制都是可行的。
还因为id和iq两者都是可以单独控制的,使得各种先进的控制更容易实现。
id=0控制就是让PMSM定子电流的直轴分量始终等于0。
由PMSM在dq坐标下的电压方程:ud=pψd-ωψq+Rsid,uq=pψq-ωψd+Rsiq (1)简化整理得到:ud=-ωψq,uq=Rsiq+pψq+ωψr (2)直轴电流等于0,也就是说直轴绕组等效电路开路状态不工作。
于是,不妨忽略定子直轴电压分量的影响,仅由交轴电压方程可得:此时PMSM和他励直流电机雷同,定子电枢绕组即是交轴电流分量;励磁磁链等于转子永磁体产生的磁链,其大小恒定不变;在等效交轴绕组中,励磁电势只和转子角速度成正比。
因为定子磁动势与转子磁场两者的空间矢量是正交的,所以此时电磁转矩跟交轴电流成正比,由式(4.23)简化得到:Te*=npψriq* (3)仅当iq增大到imax时,电机达到恒定的最大电磁转矩,转速从0提速至额定转速,反电动势也相应增大,其值接近电压限幅值。
绝对值编码器CANopen 使用说明书O idEncoder Ⓡ欧艾迪深圳欧艾迪科技有限公司●CANopen接口具有实时双向通讯能力,CANopen接口旋转编码器兼容CAN2.0电气规范。
用户可通过命令设置编码器的ID地址、零点、数据发送模式等参数,是目前最为友好的智能旋转编码器。
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●可在任意位置设置零点,无需每次上电后初始化找零点,无需计数,掉电记忆,无需电池。
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且强度高、塑性好、抗震、抗粉尘、抗冲击。
●不锈钢输出轴,抗弯、抗扭、抗拉,防水设计,更加安全可靠。
●机械转换接口齐全,机械安装兼容性好;采用超柔拖链电缆,耐折耐拉伸。
●体积小、重量轻、低功耗、测量范围广,安装方便,使用寿命长。
●工业级标准接口保护,最高可达防雷级别。
●防护等级可达IP68级防尘防水,户外及严苛环境下,可放心使用。
广泛应用于机床、3D打印机、电控滑轨模组、自动化流水线、钢铁工业、运送设备、纺织机械、港口机械、塑料机械、起重机械、压力机械、玻璃机械、印刷机械、木材机械、包装机械、物流机械、轮胎机械、电梯自动化、水泥厂、工业机器人、喷码机、工程机械等自动化控制领域。
●绝对值编码器根据掉电记忆的范围可分为“单圈绝对值”和“多圈绝对值”编码器。
●单圈绝对值”只能记忆0~360°的位置信息,而“多圈编码器”在圈数范围内,圈数及角度唯一,即使掉电后仍有转动,重新上电后仍能立即反馈当前最新的位置信息。
●所以测量旋转在360°范围内应选择单圈,量程超过360°则应选择多圈编码器。
●如不需要掉电记忆的功能,则:可直接选择单圈绝对值编码器。
Kinco伺服CANOPEN通讯使⽤说明(⼆)Kinco伺服CANOPEN通讯介绍PDO通讯介绍Kinco伺服是具备动态PDO配置能⼒的典型CANOPEN SLAVE设备。
PDO的配置存于设备中以备在没有MASTER设备(NMT MASTER)时启动后操作。
ECO2WIN软件可以⽤来观察NMT MASTER对PDO的配置或⼿⼯对PDO的配置。
常见4组PDO,每组包括TxPDO和RxPDO,对应的ID号(注意,ID号的值越⼩,其优先级越⾼),TxPDO1(181h~1ffh)、RxPDO1(201h~27Fh)、TxPDO2(281h~2ffh)、RxPDO2(301h~37Fh)、TxPDO3(381h~3ffh)、RxPDO3(401h~47Fh)、TxPDO4(481h~4ffh)、RxPDO4(501h~57Fh),在Kinco伺服内部RxPDO1和TxPDO1、RxPDO2和TxPDO2出⼚时已经被初始化预定义,⽤户可根据需要修改。
PDO的通讯配置,每个PDO包含三个通讯参数:ID号(msg id),传输类型(type)和禁⽌时间(inhibit time)。
传输类型按CANopen协议规定有如下多种:――同步:0:同步报⽂(⾮周期性,当具有同步ID(080h)的报⽂出现在总线上时,PDO被触发)1-240:同步报⽂(周期性,要求在同步时间窗内周期性地发送数据,数值表⽰多少个(1~240)同步报⽂(SYNC)之后,PDO将会被触发,主要应⽤于运动控制)252:由远程帧来的请求命令同步更新PDO并响应请求――异步:253:PDO连续更新,但只在远程帧请求后触发255:⾮同步(RxPDO每次接收时更新,TxPDO在内容发⽣变化并不在禁⽌时间内时就发送),禁⽌时间只适⽤于TxPDO,缺省100微妙。
说明:对于PDO通讯,需要启动“CAN”⽹络才能实现,“CAN”⽹络的启动可以通过⽹络中的“NMT MASTER”设备来完成,如果没有“NMT MASTER”设备,则必须启动kinco伺服的CAN-Node(Kinco伺服的⼀个内部软件模块)。
永磁同步电机一、引言永磁同步电机是一种常见的交流电机,它以其高效率、高功率密度和响应快的特点在许多领域得到广泛应用。
在实际运行中,了解永磁同步电机的实际 id, iq 电流是非常重要的,因为它们直接影响着电机的性能表现。
二、永磁同步电机的基本原理永磁同步电机是一种将电磁感应原理应用于电动机中的设备。
它的基本原理是在电磁场中,当电流通过绕组时,会产生一个产生转矩的磁场。
这个磁场与永磁体的磁场相互作用,引起转子的转动。
三、id, iq 电流的定义和作用3.1 id 电流id 电流,也称为直轴电流,是永磁同步电机中与转子磁场垂直的轴向电流。
它的主要作用是控制电机的磁场强度。
3.2 iq 电流iq 电流,也称为直轴电流,是永磁同步电机中与转子磁场平行的轴向电流。
它的主要作用是控制电机的转矩产生。
四、控制实际 id, iq 电流的方法4.1 闭环控制闭环控制是通过测量电机的真实 id, iq 电流,并与期望值进行比较,从而调节电机的控制参数,实现对电机效果的精确控制。
4.2 磁场定向控制磁场定向控制是一种常用的控制方法,通过在直角坐标系下变换电机电流,将直轴电流 iq 控制在零或恒定值,实现电机转子磁场与电流矢量的完全对齐。
五、实际 id, iq 电流的测量和计算5.1 电流传感器电流传感器是实时测量电机电流的关键设备。
常用的电流传感器有霍尔效应传感器和电阻分压器。
5.2 电流计算方法根据电流传感器的输出信号和电路特性,可以通过计算来获取实际的 id, iq 电流数值。
六、永磁同步电机的应用领域永磁同步电机由于其高效率和响应快的特点,在许多领域有广泛的应用。
以下是一些常见的应用领域: 1. 电动汽车 2. 工业自动化 3. 家用电器 4. 农业机械 5. 高速列车七、总结本文主要探讨了永磁同步电机中的实际 id, iq 电流及其作用。
通过对控制方法、测量和计算的介绍,让读者对该电机的基本原理和应用有更深入的理解。
两台伺服同步控制原理
两台伺服同步控制的原理主要依赖于精确控制两台伺服系统的各种参数,如位置、速度和加速度,使它们在同一时间内完成相同的运动任务。
在实现这个目标的过程中,通常需要解决几个关键问题:
1. 位置同步:通过编码器等装置来检测两台电机的位置信息,确保它们的位置误差在可接受的范围内。
在控制信号中加入位置误差补偿项,以实现位置同步控制。
2. 速度同步:通过速度传感器等装置来检测两台电机的转速信息,确保它们的速度误差在可接受的范围内。
在控制信号中加入速度误差补偿项,以实现速度同步控制。
3. 加速度同步:通过加速度传感器等装置来检测两台电机的加速度信息,确保它们的加速度误差在可接受的范围内。
在控制信号中加入加速度误差补偿项,以实现加速度同步控制。
4. 控制算法:选择合适的控制算法,如PID控制、模糊控制、神经网络控
制等。
根据具体情况选择合适的控制算法,以实现同步控制。
以上信息仅供参考,如需了解更多信息,建议咨询专业人士或查阅相关书籍。
1.6 进给轴同步控制概要如大型起重机械那样,用2台伺服电机驱动一个轴时,可以通过对一个轴的指令使2台电机进行同步驱动。
成为进给轴同步控制标准的轴为主控轴(M轴),与主控轴同步移动的轴称为从控轴(S轴)。
(图1.6 (a) X,A为同步轴的机床的例子也可通过同步调整功能自动地进行补偿,以便在解除紧急停止时等时消除机械坐标值的偏移。
也可以通过外部信号切换同步的启动和关闭。
1.6.1 进给轴同步控制的轴构成解释·进给轴同步控制的主控轴和从控轴成为进给轴同步控制标准的轴称为主控轴(M轴),与主控轴同步移动的轴称为从控轴(S轴)。
通过在从控轴的参数(No.8311)里设定主控轴的轴号,确定进给轴同步控制的轴构成。
·同步运行和通常运行启动进给轴同步控制(有效),与主控轴保持同步而使从控轴移动的运行称为同步运行。
另外,关闭进给轴同步控制(无效),使主控轴、从控轴各自独立移动的运行称为通常运行。
(例)主控轴为X轴,从控轴为A轴时的自动运行在同步运行时,根据主控轴的程序指令Xxxxx,X轴和A轴一边同步一边运动。
在通常运行时,与通常的CNC控制一样,主控轴和从控轴独立地运动。
程序指令为Xxxxx时X轴进行轴移动,程序指令为Aaaaa时A轴进行轴移动,程序指令为Xxxxx Aaaaa时X轴和A轴同时移动。
运行方法有两种:通过输入信号切换同步运行和通常运行的方法和始终使用同步运行的方法。
可通过设定参数SCA(No.8304#5)来选择使用哪一种方法。
通过输入信号切换同步运行和通常运行对于从控轴将参数设定为SCA(No.8304#5)=“0”时,通过信号SYNCx / SYNCJx(x为从控轴的轴号)可以切换同步运行和通常运行。
SYNCx / SYNCJx =“1”时进行同步运行,SYNCx / SYNCJx =“0”时成为通常运行。
进给轴同步控制中的情况下,输出信号SYNOx成为“1”。
设定为始终使用同步运行对于从控轴将参数设定为SCA(No.8304#5)=“1”时,与信号SYNCx / SYNCJx无关,始终进行同步运行。
·同步控制轴的轴名称主控轴和从控轴的名称,同样的名称和不同名称都无妨。
对主控和从控使用同样轴名称时的限制当对主控轴和从控轴使用同样的轴名称时,只能用手动运行进行通常运行。
不能进行自动运行或者手动数值指令。
设定轴名称的下标轴名称上可以添加如X1、X2、XM、XS这样的下标。
通过添加下标,可以在有标注同样轴名称的轴时,在画面显示上区别各轴,这样在每个轴发生报警时就可以确定是哪一个轴发生了报警。
在参数(No.3131)中设定下标。
·多个从控轴的设定对于一个主控轴,可以有多个从控轴。
(例)在下例中,X1轴和X2轴相对于XM轴进行同步。
轴名称显示控制轴轴号轴名称No.1020下标No.3131主控轴号No.8311动作XM188770Y28900X138849 1 与XM轴同步移动X248850 1 与XM轴同步移动在保有多个从控轴时的同步调整、同步误差检测,由各从控轴各自独立进行。
·与串联控制的组合可以对主控轴、从控轴分别使用串联控制。
对于轴排列的限制,与通常的串联控制限制相同。
作为进给轴同步控制并无特别限制。
·画面显示中的轴选择也可以从当前位置的画面中显示出从控轴。
对于从控轴可以通过设定参数NDP(No.3115#0)=“1”,NDA(No.3115#1)=“1”,使从控轴不予显示。
·实际速度显示中的轴选择对于从控轴通过设定参数SAF(No.8303#2)=“1”,可以在同步运行中的实际速度显示的计算中加入从控轴。
·附加有绝对位置检测器的进给轴同步控制附加有绝对位置检测器并将参数设定为SMA(No.8302#7)=“1”时,若将同步运行轴的参数APZ(No.1815#4)置于OFF,即可以将同组的同步运行轴的APZ也置于OFF。
·从控轴的镜像通过设定参数(No.8312),可以在同步运行时对从控轴应用镜像。
镜像有效时的绝对坐标和相对坐标的变化方向与机械坐标相同。
此时,不可使用同步调整、同步误差量的检测、修正方式。
另外,不可对从控轴使用参数MIR(No.0012#0)的镜像。
因为这个镜像和参数MIR的镜像不同,所以不会对输入信号MIx<Gn106.0~Gn106.4>、输出信号MMIx<Fn108.0~Fn108.4>产生影响。
·外部机械坐标系偏移对于从控轴通过将参数设定为SYE(No.8304#7)=“1”,在同步控制中对于主控轴指令了输入输出外部数据的外部机械坐标系偏移时,可以使从控轴和主控轴偏移同样的偏移量。
·有关在使用进给轴同步时的参数(No.7310)的设定方法不通过信号(SYNC1~SYNC5<Gn138.0~Gn138.4>, SYNCJ1~SYNCJ5<Gn140.0~Gn140.4>)同步运行/通常运行进行切换(始终设定为同步状态)时,请对主控轴、从控轴设定相同的数据。
通过信号来切换同步运行/通常运行时,并非一定需要在主控轴和从控轴中设定相同的数据,请对主控轴、从控轴设定数据(1~控制轴数)。
1.6.2 同步调整解释在通电时和在解除紧急停止后等情况,进给轴同步控制的主控轴和从控轴不一定处在相同位置。
此时,使得主控轴和从控轴的位置匹配的功能就是同步调整。
·同步调整的方式通过机械坐标值的同步调整要进行同步调整,将参数SOF(No.8303#7)设定为”1”,并将基于机械坐标值的同步调整置于有效状态。
这种方式的同步调整,是将主控轴和从控轴的机械坐标值的差作为从控轴的指令脉冲而输出,通过这样的方式进行同步调整。
因为把机械坐标的差作为指令脉冲而被一次性输出,所以,如果补偿量过大机床就会突然移动。
因此,通过参数(No.8325)设定同步调整时的最大补偿量。
对于最大补偿量,请设定一个允许机床突然移动的范围内的值。
当补偿量比这个参数还大时就会发生报警(SV0001),而不能进行同步调整。
另外,参数(No.8325)为0时,不进行同步调整。
可以用同步调整可能状态输出信号SYNOF<F0211>确认主控轴和从控轴位置偏差量的差与同步调整的最大补偿量的结果。
·接通电源后最初的同步调整接通电源后最初的同步调整,可以通过手动参考点返回操作,也可以通过绝对位置检测来进行。
此时,执行同步误差量的检测。
通过手动参考点返回操作的同步调整如果对进给轴同步控制的轴进行手动参考点返回操作,用与通常的参考点返回时同样的顺序对主控轴、从控轴各自的原点进行定位。
顺序与通常的只有1轴栅格方式相同。
但是,只使用主控轴的减速信号。
如果减速信号为“0”,主控轴、从控轴就会一起减速停止,之后变为FL速度。
如果减速信号为“1”,主控轴、从控轴就会在移动到各自的栅格点位置后停止。
通过绝对位置检测的同步调整使用绝对位置检测器作为位置检测器时,在接通电源时可以求出主控轴、从控轴的机械位置,自动地进行同步调整。
·解除紧急停止后的同步调整在解除紧急停止时、解除伺服报警时、解除伺服关断等伺服的位置控制从关闭状态到开启的状态时,也能进行同步调整。
但是,在取消轴拆卸的时候,因为不能进行同步调整,因此与接通电源时一样必须通过手动参考点返回操作而进行同步调整。
·单向同步调整通过将参数SSO(No.8305#0)设定为“1”,可以使主控轴和从控轴向一个方向移动而进行同步调整。
移动方向根据设定参数SSA(No.8304#0)的标准点而定。
例如,参数SSA=“0”时,因为以主控轴和从控轴中较大的机械坐标值作为标准,轴朝着正方向移动。
将参数SSE(No.8305#1)设定为“1”时,紧急停止后不会向一个方向进行同步调整,而是进行通常的同步调整。
1.6.3 栅格位置调整的自动设定在进行进给轴同步控制时,必须调整主控轴和从控轴的参考点。
这个功能是CNC自动调整进给轴同步控制的主控轴和从控轴的参考点(栅格位置)的功能。
[操作步骤]关于下列步骤,参数ATE (No. 8303#0)为“1”的时候有效。
1. 将参数ATS (No. 8303#1) 设定为“1”。
2. 进行电源的OFF/ON操作。
3. 在可以进行同步运行的状态下使用REF方式(在无挡块的参考点设定时采用JOG方式),使主控轴和从控轴向返回参考点的方向移动。
4. 主控轴和从控轴自动停止,栅格的偏移量落在参数(No.8326)设定范围内。
此时,在参数ATS(No. 8303#1)为“0”的同时,发生请求切断电源的报警(PW0000)。
5. 进行电源的OFF/ON操作。
6. 执行通常的参考点返回操作。
注释・关于参数设定当参数ATS(No.8303#1)被设定时,主控轴、从控轴的参数APZ(No.1815#4)、参数(No.8326)变为0。
另外,通过操作者设定参数(No.8326)时(MDI、G10L52),参数ATE(No.8303#0)变为0。
・无法与参考偏移功能一起使用。
1.6.4 同步误差量的检测解释始终对同步误差量进行监测,当误差超过极限值时,发生报警使轴停止。
这时,执行基于机械坐标值的同步误差检测。
·基于机械坐标值的同步误差检测通过机械坐标值进行同步误差的检测。
比较主控轴和从控轴的机械坐标值,主控轴和从控轴的误差比参数(No.8314)的值大时,在发生报警(SV0005)的同时电机立即停止。
也可以在紧急停止时、伺服关断时、伺服报警时进行检测。
用输入信号切换并使用同步运行和通常运行而进行同步误差检测时,即使是通常运行也会进行误差检测。
因此,在同步运行中即使是在错误地将进给轴同步控制选择信号SYNCx或者将进给轴同步控制手动进给选择信号SYNCJx设定为“0”的情况下,也可以预防机床的受损。
另外,可以用机械坐标一致状态输出信号SYNMT<Fn210>确认主控轴和从控轴的机械坐标值的状态。
·基于位置偏差值的同步误差检测在进给轴同步控制时,监视主控轴和从控轴的伺服的位置偏差量,当超过参数(No.8323)中设定的极限值时,在发生报警(DS0001)的同时,输出进给轴同步控制位置偏差量误差报警信号<F403.0>。
报警(DS0001)被输向主控轴和从控轴。
此外,将参数设定为SYA(No.8301#4)=“1”时,在进给轴同步控制中即使切断伺服也会检测主控轴和从控轴的位置偏差极限值。
1.6.5 通过检测同步误差量恢复报警的方法解释要恢复同步误差量检测时发生的报警,可采用两种方法:使用修正方式的方法和使用通常运行的方法。