Elektrische Servoantriebssysteme der Serie ZF-S200

Das elektrische Servosystem ist eines der Kernsteuerungssysteme im Bereich der modernen industriellen Automatisierung.Es erreicht eine hochechtechnische und hohe Bewegungssteuerung durch elektrische Mittel und wird häufig in Werkzeugmaschinen verwendetHier folgt eine detaillierte Analyse des elektrischen Servosystems:

Zusammensetzung des Systems

Das elektrische Servosystem besteht hauptsächlich aus drei Teilen: Servoantrieb, Servomotor und Encoder (oder Sensor):

• Servo-Treiber: Als "Gehirn" des Systems ist er für den Empfang von Steuerbefehlen (wie Position, Geschwindigkeit,Drehmomentbefehle) und Anpassung der Leistung in Echtzeit basierend auf Rückkopplungssignalen, um den Servomotor zum Betrieb zu bringenDer Treiber integriert eine Leistungsverstärkungseinheit, eine Steuerungsalgorithmen-Einheit und eine Kommunikationsschnittstelle.Erreichung einer hochdruckigen Steuerung durch komplexe Steuerungsalgorithmen wie PID-Steuerung.
• Servomotor: Ein Aktor, der elektrische Energie in mechanische Energie umwandelt, um die Lastbewegung voranzutreiben.Unter ihnen, Wechselstrom-Servomotor (insbesondere Permanentmagnet-Synchronmotor) ist aufgrund seiner hohen Effizienz, schnellen Reaktion und einfachen Wartung zur Mainstream-Wahl geworden.
• Encoder/Sensor: Rückkopplungseinrichtung, die physikalische Größen wie Position, Geschwindigkeit oder Drehmoment des Motors in Echtzeit überwacht und das Signal an den Fahrer zurückgibt.Encoder ist ein Schlüsselkomponent in Servosystem, und seine Genauigkeit beeinflusst unmittelbar die Steuergenauigkeit.

Arbeitsprinzip

Das elektrische Servosystem verwendet eine geschlossene Steuerungsmethode, deren Funktionsprinzip wie folgt zusammengefaßt werden kann:

• Befehlseingabe: Das Steuerungssystem (z. B. PLC, CNC) sendet Zielbefehle (Position, Geschwindigkeit oder Drehmoment) an den Servoantrieb.
• Antriebssteuerung: Der Fahrer berechnet die Ausgangsspannung oder den Strom anhand von Steuerungsalgorithmen auf der Grundlage von Anweisungen und Rückkopplungssignalen und treibt den Servomotor zum Laufen.
• Rückkopplungsregelung: Der Encoder überwacht die tatsächliche Position, Geschwindigkeit oder das Drehmoment des Motors in Echtzeit und gibt das Signal an den Fahrer zurück.Der Fahrer vergleicht den Rückkopplungswert mit dem Zielwert, berechnet die Abweichung und passt die Leistung an, bis sich die Abweichung auf Null annähert.

Technische Vorteile

• Hohe Präzision: Durch die geschlossene Steuerung kann das System eine Positionsgenauigkeit auf Mikrometer- oder sogar Nanometerebene erreichen.
• Hohe dynamische Reaktionsgeschwindigkeit: Das System hat eine schnelle Reaktionsgeschwindigkeit und kann sich an die Anforderungen von Hochgeschwindigkeits- und Hochbeschleunigungsbewegungen anpassen.
• Hohe Stabilität: Durch den Rückkopplungsmechanismus kann das System automatisch Fehler korrigieren und äußeren Störungen widerstehen.
• Multifunktionalität: Unterstützt mehrere Steuerungsarten wie Position, Geschwindigkeit, Drehmoment usw., um unterschiedliche Anwendungsanforderungen zu erfüllen.