ما هي مكونات نظام المؤازرة AC؟

و نظام AC Servo هو إعداد تحكم متطور في الحركة يشتهر بدقة وسرعته وأدائه الديناميكي. على عكس أنظمة الحلقة المفتوحة الأكثر بساطة ، تستخدم أنظمة المؤازرة آلية للتحكم في الحلقة المغلقة ، ومراقبة وضبط موضع المحرك وسرعة وعزم الدوران لتحقيق حركات دقيقة للغاية وقابلة للتكرار. يعد فهم المكونات الفردية التي تشكل مثل هذا النظام أمرًا بالغ الأهمية لأي شخص يعمل مع الأتمتة الصناعية أو الروبوتات أو الآلات عالية الأداء.

المكونات الأساسية لنظام AC المؤازرة

في حين أن التعقيد يمكن أن يختلف ، فإن نظام AC المؤازرات النموذجي يشتمل بشكل أساسي على أربعة مكونات رئيسية تعمل في الحفل:

1. محرك AC المؤازرة

ال AC Servo Motor هي عضلة النظام ، المسؤولة عن توليد الحركة الميكانيكية. هذه هي عادة محركات متزامنة مغناطيس دائمة (PMSMS) أو محركات التعريفية المصممة للاستجابة الديناميكية العالية. تتضمن الخصائص الرئيسية المنخفضة الجمود ، وكثافة الطاقة العالية ، والتحكم الممتاز في عزم الدوران عبر نطاق سرعة واسع. على عكس المحركات التعريفية القياسية لل AC ، تم تصميم محركات المؤازرة للتحكم الدقيق ، وغالبًا ما تتميز بعدد أعمدة أعلى ولفات متخصصة لتقليل تموج عزم الدوران وتعزيز التشغيل السلس. تم تصميمها للتعامل مع التسارع السريع ، والتباطؤ ، والتغيرات المتكررة في الاتجاه ، مما يجعلها مثالية للتطبيقات الديناميكية.

2. محرك AC Servo

في كثير من الأحيان يعتبر دماغ النظام ، AC Servo Drive (المعروف أيضا باسم أ مكبر للصوت و وحدة التحكم المؤازرة ، أو عاكس المؤازرة ) هو جهاز إلكتروني يتلقى إشارات التحكم من وحدة تحكم خارجي ويحولها إلى الطاقة الدقيقة المطلوبة لتشغيل محرك المؤازرة. إنه بمثابة واجهة ، وإدارة جهد المحرك ، والتيار ، والتردد بناءً على التعليقات التي يتلقاها. يحتوي محرك المؤازرة على خوارزميات تحكم متطورة (مثل وحدات التحكم PID) التي تسمح لها بتنظيم موضع المحرك بدقة وسرعة وعزم الدوران. تعد محركات الأقراص الحديثة ذكية للغاية ، حيث تقدم ميزات مثل الضبط التلقائي ، وبروتوكولات الاتصال المختلفة (على سبيل المثال ، EtherCat ، Profinet ، Canopen) ، وقدرات تشخيصية مدمجة ، وبسيطة التكليف واستكشاف الأخطاء وإصلاحها.

3. جهاز التغذية المرتدة

ال جهاز التغذية المرتدة هي عيون النظام ، حيث توفر معلومات في الوقت الفعلي حول الوضع الفعلي للمحرك أو السرعة أو كليهما. هذه المعلومات أمر بالغ الأهمية للتحكم في الحلقة المغلقة. أجهزة التغذية المرتدة الأكثر شيوعًا هي:

• برامج الترميز: هذه تحويل الموضع الزاوي إلى إشارات كهربائية.

  • برامج الترميز الإضافية: توفير نبضات لكل زيادة في الدوران ، وتستخدم للسرعة والموضع النسبي.

  • برامج الترميز المطلقة: توفير رمز رقمي فريد لكل موضع زاوي ، والاحتفاظ بمعلومات الموضع حتى بعد فقدان الطاقة.

• المحللين: الأجهزة التناظرية القوية التي توفر ملاحظات مطلقة في الموقف ، وغالبًا ما تفضل في بيئات قاسية بسبب مقاومتها للصدمة والاهتزاز.

• مستشعرات تأثير القاعة: يستخدم أحيانًا في محركات المؤازرة البسيطة لتحديد موضع الدوار للتخفيف.

يتم تثبيت جهاز التغذية المرتدة مباشرة على محرك المؤازرة أو الحمل ، مما يؤدي إلى إرسال بيانات دقيقة إلى محرك المؤازرة ، والتي تقارن الحالة الفعلية بالحالة المقيدة وضبط إخراج المحرك وفقًا لذلك.

4. وحدة تحكم الحركة (أو PLC مع قدرات التحكم في الحركة)

ال تحكم الحركة هو المخطط الاستراتيجي للنظام. إنها وحدة القيادة المركزية التي تصدر تعليمات إلى محرك المؤازرة. يمكن أن يكون هذا وحدة تحكم مخصصة للحركة ، أو وحدة تحكم منطق قابلة للبرمجة (PLC) مع وحدات التحكم في الحركة المتكاملة ، أو حتى نظام تحكم قائم على الكمبيوتر الشخصي. تقوم وحدة تحكم الحركة بتخزين ملفات تعريف الحركة المطلوبة (على سبيل المثال ، المواقف المحددة والسرعات والمنحدرات المتسارعة) ويرسل أوامر إلى محرك المؤازرة. إنه يدير الحركات المنسقة المتعددة المحاور المعقدة ، والمزامنة ، والتسلسل العام للعمليات للجهاز أو النظام الآلي. إن تطور وحدة تحكم الحركة يملي تعقيد ودقة الحركات التي يمكن أن يحققها نظام المؤازرة.

كيف يعملون معًا

التآزر بين هذه المكونات هو ما يجعل نظام AC المؤازر قويًا جدًا. يرسل وحدة التحكم في الحركة أمر الحركة المطلوب إلى AC Servo Drive . ال محرك المؤازرة ثم يحسب الجهد والتيار اللازم لتطبيقه على AC Servo Motor . كما يتحرك المحرك ، جهاز التغذية المرتدة تقارير باستمرار موقعها الفعلي والسرعة مرة أخرى إلى محرك المؤازرة. يقارن محرك المؤازرة هذه التعليقات مع القيم المطلوبة ويقوم بإجراء تعديلات فورية ، مما يضمن المحرك بدقة المسار المطلوب. حلقة التغذية المرتدة المستمرة هذه هي جوهر التحكم في الحلقة المغلقة ، مما يضمن دقة عالية ، التكرار ، والاستجابة الديناميكية ، حتى في ظل ظروف الحمل المختلفة.

يوفر فهم هذه المكونات الأساسية أساسًا متينًا لتصميم وتنفيذ والحفاظ على حلول أتمتة عالية الأداء.