xây dựng mô hình thí nghiệm động cơ servo dùng trong giảng dạy đại học

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH BÁO CÁO TỔNG KẾT ĐỀ TÀI KH&CN CẤP TRƯỜNG XÂY DỰNG MÔ HÌNH THÍ NGHIỆM ĐỘNG CƠ SERVO DÙNG TRONG GIẢNG DẠY ĐẠI HỌC S K C 0 9 MÃ SỐ: T2011 - 08 S KC 0 3 Tp Hồ Chí Minh, 2011 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƢỜNG ĐẠI HỌC SƢ PHẠM KỸ THUẬT TP.HCM BÁO CÁO TỔNG KẾT ĐỀ TÀI KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ CẤP TRƢỜNG XÂY DỰNG MÔ HÌNH THÍ NGHIỆM ĐỘNG CƠ SERVO DÙNG TRONG GIẢNG DẠY ĐẠI HỌC Mã số: T2011 – 08 Chủ trì : Thành viên : Ths Lê Hoàng Lâm Ths Nguyễn Hoàng Minh Ths Lê Hồng Sơn TP HỒ CHÍ MINH, THÁNG 11 NĂM 2011 TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH KHOA ĐIỆN – ĐIỆN TỬ BÁO CÁO TỔNG KẾT ĐỀ TÀI KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ CẤP TRƢỜNG XÂY DỰNG MÔ HÌNH THÍ NGHIỆM ĐỘNG CƠ SERVO DÙNG TRONG GIẢNG DẠY ĐẠI HỌC Mã số: T2011 – 08 Chủ trì : Tham gia : Ths Lê Hoàng Lâm Ths Nguyễn Hoàng Minh Ths Lê Hồng Sơn TP HỒ CHÍ MINH, THÁNG 11 NĂM 2011 MỤC LỤC Mục lục Thông tin kết nghiên cứu A PHẦN MỞ ĐẦU Tính cấp thiết của đề tài Mục tiêu nghiên cứu Đối tƣợng nghiên cứu Phạm vi nghiên cứu Nhiê ̣m vu ̣ nghiên cƣ́u Phƣơng pháp nghiên cƣ́u Kế t quả đa ̣t đƣơ ̣c của đề tài 8 8 8 B PHẦN NỘI DUNG Chƣơng I Tổng quan động servo I Đại cƣơng về động Servo Giới thiệu Ƣu điểm Phân loại II Bộ điều khiển nguyên tắc hoạt động Mạch Mạch điều khiển III Các đặc tính của động Servo và nguyên tắc hoạt động Đặc tính của động Servo Nguyên tắc hoạt động của servo loại SM Nguyên tắc hoạt động của servo loại IM IV Chức của Encoder nguyên tắc hoạt động Cấu trúc Encoder Chức của Encoder loại tín hiệu V Các phƣơng pháp điều khiển vị trí và điều khiển dừng xác Các loại điều khiển vị trí Phƣơng pháp điều khiển tốc độ V Những vấn đề điều khiển vị trí dùng Servo Xác định vị trí số xung/1 vòng quay Cấu hình hệ thống Servo điều khiển vị trí Xung yêu cầu (Xung lệnh) 11 11 11 11 13 15 15 17 20 20 20 21 22 22 22 23 23 23 26 26 26 27 Ví dụ về cài đặt tỷ số Gear với động Servo Các dạng xung lệnh Chƣơng II Mô hình động servo I Giới thiệu mô hình động Servo Bộ điều khiển MR-J2S 10A Động servo và tải cho động Servo Panel điều khiển II Tính của mô hình 28 30 32 32 32 34 34 40 Chƣơng III Các tập thực hành 42 C PHẦN KẾT LUẬN TÀI LIỆU THAM KHẢO 49 50 Trƣờng ĐH Sƣ Pha ̣m Kỹ Thuâ ̣t Tp HCM Khoa Điện – Điện tử THÔNG TIN KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU Thông tin chung: - Tên đề tài: Mô hình động Servo dùng giảng dạy đại học - Mã số: T2011 – 08 - Chủ nhiệm: Ths Lê Hoàng Lâm - Tham gia : Ths Lê Hồng Sơn Ths Nguyễn Hoàng Minh - Cơ quan chủ trì: Trƣờng ĐH Sƣ Pha ̣m Kỹ Thuâ ̣t Tp Hồ Chí Minh - Thời gian thực hiện: tháng 03 năm 2011 đến tháng 12 năm 2011 Mục tiêu: Tạo mô hình vật lý của động Servo kèm với sở lý thuyết về điều khiển động Servo Tính sáng tạo: Xây dựng Mô hình động servo có tải Sản phẩm: - Báo cáo kết nghiên cứu - Mô hình vật lý động Servo Hiệu quả, phƣơng thức chuyển giao kết nghiên cứu khả áp dụng: - Áp dụng tại xƣởng Điện, khoa Điện –Điện tử phục vụ nghiên cứu, thực tập Ngày 28 tháng 11 năm 2011 Cơ quan chủ trì Chủ nhiệm đề tài (ký, họ tên, đóng dấu) (ký, họ tên) Ths Lê Hoàng Lâm INFORMATION ON RESEARCH RESULTS General information: Project title: Building the Model of AC Servo Motor in University Code number: T2011 – 08 Coordinator: MA Lam Le Hoang Partner : MA Minh Nguyen Hoang MA Son Le Hong Implementing institution: HCM City University Of Technical Education Duration: from 03/2011 to 12/2011 Objective(s): Building the Model of AC Servo Motor coming with Theory of Servo Control Creativeness and innovativeness: Building the Model of AC servo Motor with Load Products: - Report findings - Model of AC servo Motor Effects, transfer alternatives of reserach results and applicability: Apply in Electrical Workshop, Faculty of Electrical and Electronic Engineering to serve Reseaching and Studying A PHẦN MỞ ĐẦU TÍNH CẤP THIẾT CỦA ĐỀ TÀI Ngày nay, việc sử dụng máy CNC sản xuất rất rộng rãi Các máy CNC sử dụng động Servo trục điều khiển Do động Servo có giá thành rất đắt tiền nên việc tiếp cận tìm hiểu về Servo gặp rất nhiều khó khăn Chính việc xây dựng mô hình động servo công suất nhỏ trở nên rất cần thiết để sinh viên tìm hiểu thực tập đối với loại máy điện đặc biệt Với mu ̣c tiêu tạo mô hình thực tập cho sinh viên, đề tài này sẽ trình bày kết nghiên cứu về lý thuyết điều khiển của động servo, chế độ vận hành, trạng thái hoạt động có tải Tất điều sẽ đƣợc kiểm nghiệm lại mô hình vật lý Kế t quả của đề tài s ẽ là sở để sinh viên tiếp cận làm chủ động servo MỤC TIÊU NGHIÊN CƢ́U Xây dựng mô hình vật lý động servo và lý thuyết về điều khiển động Servo ĐỐI TƢỢNG NGHIÊN CỨU Động Servo công suất nhỏ PHẠM VI NGHIÊN CỨU Hoạt động của động servo điều khiện không tải và có tải NHIỆM VỤ NGHIÊN CƢ́U Nghiên cƣ́u lý thuyết về điều khiển động Servo Xây dựng mô hình vật lý PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CƢ́U Nghiên cứu lý thuyết Phân tích, tổng hợp lý thuyết liên quan đến điều khiển động servo Xây dựng mô hình Xây dựng tập thực hành liên quan đến hoạt động của động Servo KẾT QUẢ ĐẠT ĐƢỢC CỦA ĐỀ TÀI Báo cáo tổng kết - Lý thuyết liên quan đến điều khiển động servo - Các tập thực hành điều khiển động Servo Sản phẩm ứng dụng - Mô hình vật lý dùng thí nghiệm động Servo - Ứng dụng tại Xƣởng điện khoa Điện – Điện tử trƣờng Đại học Sƣ Phạm Kỹ thuật Tp.Hồ Chí Minh Công tắc chọn tỷ số Gear ( kết hợp với điều chỉnh thông số (parameter) điều khiển Bảng chọn tỷ số gear S4 S5 Tử số CMX 0 P3 P69 P70 1 P71  Khu vực điều khiển tốc độ  S1 : Công tắc Vc Input Cho phép chỉnh tốc độ động Servo từ bên (nhờ núm chỉnh tốc độ C1)  C1 : External Speed Command Núm chỉnh tốc độ theo yêu cầu  C2 : External Torque Limit Command Núm chỉnh giới hạn moment theo yêu cầu  S2,S3 : Internal Speed setting Công tắc chọn tốc độ nội (tốc độ đƣợc định sẵn thông số của điều khiển) S2 S3 0 1 1 Tốc độ Chỉnh nhờ núm chỉnh C1 P8 P9 P10 C1 C2 S1 S2 S3 S4 S5 S6 S7 Hình 2.7 Khu vực điều khiển tốc độ (Speed Control) 37  S4 : Forward Run Start Bắt đầu quay thuận  S5 : Reverse Run Start Bắt đầu quay nghịch  S6,S7 : Servo Side Stroke End Công tắc bảo vệ quay thuận, quay nghịch  S6 : Bảo vệ quay thuận On: Cho phép quay thuận Off : cấm quay thuận  S7 : Bảo vệ quay nghịch On: Cho phép quay nghịch Off : cấm quay nghịch  Khu vực điều khiển Tải L1 S1 C1 M1 Hình 2.8 Khu vực điều khiển tải     L1 : Đèn báo tải S1 : Công tắc On/Off tải Khi cần cho phép tải hoạt động On C1 : Núm chỉnh tải M1 : Đồng hồ đo dòng tải  Khu vực công tắc điều khiển khác  S1 : Proportional Control Dùng cho phép điều khiển tỷ lệ  S2 : Emergency Stop Công tắc dừng khẩn cấp (luôn On) 38  S3 : VDD-COM Công tắc cấp nguồn nội cho chân Com  S4: Servo On Servo trạng thái sẵn sàng hoạt động S1 S2 S3 S4 Hình 2.9 Khu vực công tắc điều khiển  Khu vực cọc dây dùng cho nguồn phát xung bên Hình 2.10 Khu vực cọc dây bên  PP,NP,PG,NG : chân nhận xung từ nguồn phát xung bên  SG : chân chung  OPC : chân nguồn +VDD 39 II Tính mô hình        Việc xây dựng mô hình động Servo với cấu tải cho phép ta thực tập liên quan nhƣ sau: Khảo sát tính Servo On Thí nghiệm thay đổi tốc độ với khoảng biến thiên tốc độ định trƣớc Thí nghiệm động chạy với tốc độ định sẵn Thí nghiệm cấm động chạy thuận, cấm động chạy nghịch Thí nghiệm động Servo chạy thuận/nghịch đến vị trí định sẵn với tốc độ khác Thí nghiệm động chạy chế độ : Chế độ tốc độ/chế độ vị trí có tải Kết nối máy tính thu thập liệu về tốc độ, moment, vị trí…  Kết nối máy tính Động Servo cho phép kết nối máy tính với phần mềm MR-setup161 Phần mềm cho phép :  Hiển thị tốc độ, moment, vi trí của động Servo  Chạy thử động servo chế độ Jog (chạy tốc độ) Position (vị trí)  Hiển thị thông tin, điều chỉnh tham số của servo trực tiếp máy tính  Giao diện của phần mềm chế độ tùy biến tham số (parameter) của động nhƣ hình 2.11 Hình 2.11 Giao diện phần mềm thay đổi thông số động Hiển thị thông số của servo nhấn nút Read All Thay đổi thông số nào phần Parameter Value bên dƣới, nhấn nút Write Thay đổi nhiều tham số lúc nhấn nút Write All 40  Giao diện của phần mềm chế độ chạy thử tốc độ bất kỳ nhƣ hình 2.12 Vào menu Test chọn Jog Chọn tốc độ tùy ý ô Motor Speed Chọn thời gian tăng tốc/giảm tốc ô Accel/Decel Time Nhấn Forward động chạy thuận Nhấn Reverse động chạy nghịch Nhấn Stop động ngừng  Giao diện của phần mềm chế độ chạy thử vị trí bất kỳ nhƣ hình 2.13 Vào menu Test chọn Positioning Chọn tốc độ tùy ý ô Motor Speed Chọn thời gian tăng tốc/giảm tốc ô Accel/Decel Time Chọn ví trí cần quay theo số xung ô Move Distance (131072 xung ứng với động quay vòng quay) Nhấn Forward động chạy thuận đến vị trí mong muốn Nhấn Reverse động chạy nghịch đến vị trí mong muốn Nhấn Pause động tạm ngừng Hình 2.12 Giao diện phần mềm chạy thử Jog Hình 2.13 Giao diện phần mềm chạy thử Positioning 41 CHƢƠNG III CÁC BÀI TẬP THỰC HÀNH Bài tập : Khảo sát tín hiệu Servo ON Sinh viên thƣ̣c hiê ̣n theo đúng trin ̀ h tƣ̣ nhƣ sau : Tất công tắc vị trí OFF, núm chỉnh về Bật CB cấp nguồn cho mô hình Bật nút on/off Mainpower Bật công tắc VDD-COM,công tắc Emergency (2 công tắc ON) Nhấn nút Main circuit Contactor On cấp điện cho Bộ điều khiển Dùng tay lắc qua lắc lại trục động Nhận xét thấy trục động quay qua quay lại Bật công tắc Servo ON Dùng tay lắc qua lắc lại trục động Nhận xét về tình trạng của trục động ? Tình trạng trục động : Khi ta lắc qua lắc lại trục động đều quay lại vị trí ban đầu Điều này có nghĩa là động bắt đầu nhận vị trí để quay, ta thay đổi vị trí Lƣu ý : cố tình dùng lực thay đổi vị trí động động sẽ rơi vào trạng thái tải Lúc phải tắt mô hình và bật lại động hoạt động bình thƣờng  Nhấn nút OFF main circuit Contactor để ngừng cấp điện cho điều khiển  Sau phút nhấn nút Main circuit Contactor On cấp nguồn lại cho điều khiển Bài tập 2: Thay đổi lƣu thông số Trong bài tâ ̣p này ta thay đổ i Thông số (Parameter 3) và lƣu với giá trị là 20 và sau thay đổi trả về giá trị ban đầu trƣớc thay đổ i Sinh viên thƣ̣c hiê ̣n theo đúng trin ̀ h tƣ̣ nhƣ sau : Thực cấp nguồn cho điều khiển nhƣ tập Nhấn phím Mode hệ thống phím Mode,Up,Down,Set điều khiển hình hiển thị P 00 Nhấn phím Up hình hiển thị P 02 Nhấn phím Set, hình hiển thị giá trị sẵn có của thông số P 02 Nhấn phím Set lần nữa, lúc giá trị nhấp nháy, ta thay đổi giá trị Nhấn phím Up Down để có đƣợc giá trị mong muốn 20 42 Nhấn giữ phím SET khoảng thời gian 1s để lƣu giá trị (Nhấn giữ Set đến giá trị hết nhấp nháy là ta lƣu đƣợc thông số) Nhấn phím Up,Down để quay lại hình hiển thị thông số Thực lại bƣớc để lƣu lại giá trị nhƣ lúc ban đầu  Trong tập điều khiển động Servo chế độ chạy tốc độ, chạy vị trí công tắc VDD-COM, Emergency Stop, Servo On, Các công tắc Servo Slide Stroke end (cho phép động chạy thuận,chạy nghịch) trạng thái ON Bài tập 3: Điều khiển tốc độ động chạy với tốc độ 500 vòng/phút tốc độ 1000 vòng/phút Tốc độ động đƣợc hiển thị hình hiển thị của điều khiển Tốc độ động thay đổi phụ thuộc vào bảng chọn công tắc Internal 3-speed Setting sau S1 0 1 S2 1 Tốc độ Chỉnh nhờ núm chỉnh Thông số P8 Thông số P9 Thông số P10 Gạt công tắc Operation Mode Selection qua vị trí Speed Mode (điều khiển tốc độ) Bật nguồn cấp cho điều khiển Thay đổi thông số P8 có giá trị 500 Thay đổi thông số P9 có giá trị 1000 Tắt nguồn bật nguồn lại để lƣu thông số Bật công tắc S2 phần Internal 3-speed Setting để động chạy theo tốc độ định thống số P8 Bật công tắc Forward Run Start động chạy thuận với tốc độ 500 vòng/phút Bật công tắc Reverse Run Start động chạy nghịch với tốc độ 500 vòng/phút Tắt công tắc Forward Run Start Reverse Run Start Bật công tắc S1,tắt công tắc S2 phần Internal 3-speed Setting để động chạy theo tốc độ định thống số P9 Bật công tắc Forward Run Start động chạy thuận với tốc độ 1000 vòng/phút Bật công tắc Reverse Run Start động chạy nghịch với tốc độ 1000 vòng/phút 43 Bài tập 4: Điều khiển tốc độ động chạy núm chỉnh tốc độ với tốc độ max 1000 vòng/phút Tắt công tắc S1,tắt công tắc S2 phần Internal 3-speed Setting để động chạy theo tốc độ núm chỉnh điều khiển Bật nguồn cấp cho điều khiển Thay đổi thông số P25 có giá trị 2000 (do núm chỉnh chỉnh định tốc độ tối đa nửa tốc độ ghi thông số 25 nên để chỉnh tốc độ max 1000 thông số p25 ta đặt giá trị 2000 Tắt nguồn bật nguồn lại để lƣu thông số Bật công tắc Forward Run Start động chạy thuận Xoay núm chỉnh để tốc độ động thay đổi từ 0-1000vòng/phút Bật công tắc Reverse Run Start động chạy nghịch Xoay núm chỉnh để tốc độ động thay đổi từ 0-1000vòng/phút Bài tập 5: Thí nghiệm cấm động chạy thuận, cấm động chạy nghịch Bật nguồn cấp cho điều khiển Cho động hoạt động chế độ điều khiển tốc độ dùng núm chỉnh Chỉnh tốc độ động khoảng 700 vòng/phút theo chiều thuận Khi động chạy tắt công tắc Forward Run phần Servo slide Stroke End để dừng động Quan sát động dừng Tƣơng tự nhƣ Ta thí nghiệm với công tắc cấm quay nghịch Reverse Run phần Servo slide Stroke End để dừng động theo chiều nghịch Bài tập 6: Thí nghiệm thay đổi thời gian tăng tốc/giảm tốc động servo Set giá trị cho thông số P 11 Bật nguồn cấp cho điều khiển Cho động hoạt động chế độ tốc độ nội với tốc độ 1000 vòng/phút Quan sát thời gian thay đổi tốc độ của động từ lúc đứng yên đến đạt tốc độ yêu cầu? Quan sát thấy tốc độ đạt đến tốc độ yêu cầu Set giá trị 200 cho thông số P 11 Cho động hoạt động chế độ tốc độ nội với tốc độ 1000 vòng/phút Quan sát thời gian thay đổi tốc độ của động từ lúc đứng yên đến đạt tốc độ yêu cầu? Ta thấy động chuyển từ trạng thái đứng yên đến tốc độ định mức với thời giai lâu Tƣơng tự nhƣ thay đổi thông số P 12 để thay đổi thời gian giảm tốc quan sát trạng thái của động động dừng 44 Bài tập 7: Thí nghiệm ảnh hƣởng tải đến tốc độ động Bật nguồn cấp cho điều khiển Cho động hoạt động chế độ tốc độ nội với tốc độ 1000 vòng/phút Bật công tắc tải Chỉnh tải thay đổi phạm vi từ 0,6A-1,5A Quan sát xem tốc độ động có thay đổi không Kết luận : Tốc độ của động không thay đổi moment tải thay đổi đến 100% moment định mức Động ổn tốc  Các thí nghiệm động Servo chế độ điều khiển Vị trí  Động quay vòng ứng dây cuaroa đƣợc khoảng 135mm  Bộ phát xung Manual Pulse Train Input vòng quay phát 100 xung, dạng A-B phase nên số xung thực tế vào điều khiển 100x4=400 xung (1 xung quay ứng với xung phát ra)  Độ phân giải của Encoder 131072 xung/vòng Bài tập 8: Thí nghiệm động quay vòng quay vòng phát xung  Để động quay vòng số xung đầu vào đo lệch xung Pc1 phải 131072 Ta có công thức 𝑃𝑐1 = 𝑃𝑐 𝐶𝑀𝑋 𝐶𝐷𝑉 Khi quay phát xung vòng quay Pc 400 𝐶𝑀𝑋 𝑃𝑐1 131072 8192 = = = 𝐶𝐷𝑉 𝑃𝑐 400 25 Gạt công tắc Operation Mode Selection qua vị trí Speed Mode (điều khiển tốc độ) Bật nguồn cấp cho điều khiển Set thông số P 8192 Set thông số P 25 Lƣu thông số Cho động hoạt động, quay vòng phát xung Nhận xét kết 45 Bài tập 9: Thí nghiệm động quay nửa vòng quay vòng phát xung  Để động quay nửa vòng số xung đầu vào đo lệch xung Pc1 phải 131072/2=65536 xung Ta có công thức 𝑃𝑐1 = 𝑃𝑐 𝐶𝑀𝑋 𝐶𝐷𝑉 Khi quay phát xung vòng quay Pc 400 𝐶𝑀𝑋 𝑃𝑐1 65536 4096 = = = 𝐶𝐷𝑉 𝑃𝑐 400 25 Bật nguồn cấp cho điều khiển Set thông số P 4096 Set thông số P 25 Lƣu thông số Cho động hoạt động, quay vòng phát xung Nhận xét kết Bài tập 10: Thí nghiệm điều khiển động quay để dây cuaroa đƣợc khoảng cách 50mm ta quay vòng phát xung  Khi quay vòng phát xung số xung lệnh 400 xung  Động quay vòng dây cuaroa dịch chuyển khoảng cách 135mm nên 135 ∆𝑙0 = 𝑚𝑚/𝑥𝑢𝑛𝑔 131072  Để dây cuaroa đƣợc 50mm ứng với 400 xung ∆𝑙𝑐 = ∆𝑙𝑐 = ∆𝑙0 50 𝑚𝑚/𝑥𝑢𝑛𝑔 400 𝐶𝑀𝑋 𝐶𝑀𝑋 ∆𝑙𝑐 50 131072 16384 → = = 𝑥 = 𝐶𝐷𝑉 𝐶𝐷𝑉 ∆𝑙0 400 135 135 Bật nguồn cấp cho điều khiển Set thông số P 16384 Set thông số P 135 Lƣu thông số Cho động hoạt động, quay vòng phát xung Nhận xét kết 46 Bài tập 11 (Bài tập bổ sung) Kết nối máy tính sử dụng phần mềm MRSetup161 Bật nguồn cấp cho điều khiển Kết nối máy tính Chạy phần mềm Setup 161 Cho động chạy chế độ test –Jog với tốc độ 500 vòng/phút, thời gian tăng tốc/thời gian giảm tốc 2ms Cho động chạy chế độ test –Positioning với tốc độ 500 vòng/phút, số xung cấp 131072 xung, thời gian tăng tốc/thời gian giảm tốc 2ms Nhận xét kết thu đƣợc xem có giống với nhƣ chạy bình thƣờng Bài tập 12: Thí nghiệm ảnh hƣởng tải đến động chạy chế độ điều khiển vị trí Bật nguồn cấp cho điều khiển Cho động hoạt động chế độ điều khiển vị trí Test –Positioning Bật công tắc tải Chỉnh tải lên 1,5A Cho động chạy với tốc độ 500 vòng/phút, số xung cấp 131072 xung, thời gian tăng tốc/thời gian giảm tốc 2ms Quan sát xem động có đáp ứng đƣợc vị trí nhƣ bình thƣờng không? Kết luận : Động đáp ứng tốt vị trí đƣợc yêu cầu 47 C PHẦN KẾT LUẬN 48 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ Động Servo với đặc điểm vƣợt trội về Ổn định tốc độ, chạy vị trí xác, moment lớn ngày càng đƣợc sử dụng nhiều thực tế Vì vậy, việc xây dựng mô hình động servo để sinh viên sớm tiếp cận việc cần phải làm để bắt kịp nhịp độ phát triển của khoa học kỹ thuật Cần thiết phải nhân rộng mô hình động Servo và mô hình máy điện đặc biệt khác để bƣớc nâng cao kiến thức cho sinh viên, giúp bạn sinh viên đỡ bỡ ngỡ tốt nghiệp làm 49 TÀI LIỆU THAM KHẢO TÀI LIỆU TIẾNG ANH [1] Mitsubishi Fatec, “AC servo Textbook”, Mitsubishi Corporation,2005 [2] Mitsubishi Electric, “MR-J2S-A Servo Amplifier”, Mitsubishi Electric,2005 [3] Yaskawa Electric, “SGDM Servo pack”, Yaskawa Electric,2003 50 [...]... A 900 thì động cơ quay nghịch Hình 1.23 Dạng xung 2 pha A-B 31 CHƢƠNG II MƠ HÌNH ĐỘNG CƠ SERVO I Giới thiệu mơ hình động cơ Servo Mơ hình động cơ Servo dùng dòng MR-J2S 10A của Mitsubishi  Bộ điều khiển MR-J2S 10A  Động cơ Servo  Tải  Panel điều khiển Động cơ Tải Bộ điều khiển Panel điều khiển Hình 2.1 Mơ hình động cơ Servo 1 Bộ điều khiển MR-J2S 10A  CN1A : Kết nới tín hiệu điều khiển (Input/Output)... đến động cơ Servo 11 2.1 Các đặc tính chính của động cơ Servo Đƣờng đặc tính cơ N=f(T) thƣờng đƣợc dùng để biểu diễn các tính chất của 1 loại động cơ Hình 1.2 so sánh đƣờng đặc tính cơ của động cơ Servo và 1 động cơ thơng thƣờng điều khiển bởi biến tần có tính năng thơng thƣờng Hình 1.2 So sánh đặc tính Moment giữa Servo và Biến tần Qua hình vẽ trên có thể thấy đƣợc 3 đặc tính của động cơ. .. điều khiển đƣợc thể hiện trên hình 2.2 và hình 2.3 Led Display Up,Down Mode Set CN1A CN1B CN2(ENC) CN3 Hình 2.2 Các thành phần bộ điều khiển L1,L2,L3 U,V,W PE TE Hình 2.3 Các đầu nối cho mạch động lực và mạch điều khiển 33 2 Động cơ Servo và Tải cho động cơ Servo Encoder Tải từ U,V,W Động cơ Servo D2 Dây Cuaroa D1 Hình 2.4 Động cơ Servo và Tải từ  Động cơ Servo HC-MFS có  Cơng śt định mức 100W  Tớc... động cơ AC Servo  Moment đầu ra trên trục động cơ tỷ lệ với dòng điện chạy qua động cơ  Bộ điều khiển nhận tín hiệu về tớc độ của rotor và điều khiển dòng điện theo độ lệch tớc độ Vì thế động cơ Servo có thể hoạt động với Moment đầu ra là hằng sớ từ tớc độ thấp đến tớc độ cao  Đặc tính cơ của động cơ Servo dùng kèm với Bộ điều khiển đƣợc thể hiện trên hình 1.11 Hình 1.11 Đặc tính cơ. .. 1.11 Đặc tính cơ của động cơ Servo (dòng Melservo-J2S) 2 Ngun tắc hoạt động của động cơ Servo loại SM Động cơ servo có cùng ngun tắc hoạt động từ cơng śt thấp đến cơng śt cao Khi dòng điện chảy qua thanh dẫn trong từ trƣờng, Lực quay hay Moment đƣợc tạo ra theo quy tắc bàn tay trái Loại SM Servo có Rotor là một nam châm vĩnh cửu và cuộn dây trên Stator Dòng điện tạo ra chuyển động của Rotor (Tớc... Stator Hình 1.12 Mặt cắt ngang của động cơ Servo loại SM 20 Ngun lý hoạt động của động cơ Servo loại SM nhƣ hình 1.13 Hình 1.13 Ngun lý hoạt động của động cơ Servo loại SM Các transitor cơng śt đóng hay ngắt dòng điện chạy qua cuộn dây đặt trên Stator nằm trong từ trƣờng do Rotor nam châm tạo ra Việc đóng ngắt với tần sớ vài khz và dòng điện tạo ra gần tuyệt đới với dạng Sin 3 Ngun tắc hoạt động. .. pháp điều khiển tốc độ a Phương pháp dùng cơng tắc hành trình (Limit switch method) Hình 1.17 Khoảng dịch chuyển của động cơ ứng với cơng tắc hành trình  Để tự động dừng 1 đới tƣợng đang dịch chuyển cùng với động cơ, thơng thƣờng vị trí đƣợc phát hiện bởi cơng tắc hành trình, v.v và động cơ dừng khi có tín hiệu này (thƣờng dùng Thắng hãm ( brake) để dừng động cơ) Hình 1.17 thể hiện mới quan hệ giữa... này dùng với khoảng cơng śt từ 7,5KW trở lên Những dây chùn sản x́t lớn sử dụng động cơ DC servo tuy nhiên hiện nay đã đƣợc thay thế bởi loại Servo IM Bảng 1.2 phân loại động cơ Servo cũng nhƣ các ƣu điểm, nhƣợc điểm của các loại động cơ này Loại SM IM DC Kết cấu Bảng 1.2 Phân loại động cơ Servo Đặc tính Ƣu điểm Nhƣợc điểm  Khơng cần bảo trì  Kết cấu phức tạp hơn so với loại Servo. .. Các thành phần hình thành nên một cơ cấu Servo bao gồm :  Bộ điều khiển (Servo Amplifier)(Driver)  Động cơ Servo  Thiết bị nhận biết (Encoder) (nhận biết các giá trị Moment, tớc độ ,vị trí v.v ) Hình 1.1 Các thành phần của cơ cấu Servo 2 Ƣu điểm của động cơ Servo So sánh với các loại động cơ thơng thƣờng khác, động cơ Servo có Moment qn tính của Rotor và đáp ứng điện đƣợc thiết kế sao cho... với dạng Sin 3 Ngun tắc hoạt động của động cơ servo loại IM Ngun lý tạo ra Moment đới với động cơ IM tƣơng tự nhƣ đới với động cơ SM Tuy nhiên, khác với động cơ loại Sm, động cơ IM khơng có rotor nam châm nên Moment đƣợc tạo ra do tác động của từ trƣờng do dòng điện cảm ứng trong rotor gây ra và dòng điện trong cuộn dây Stator Nói một cách khác, dòng điện trong dây q́n Stator là tổng của dòng