CC BY
3
УДК 62-408.2
СЕРВОПРИВОДЫ, ПРИМЕНЯЕМЫЕ В УСТАНОВКЕ НАНЕСЕНИЯ ПРОВОДЯЩИХ ПОКРЫТИЙ МЕТОДОМ СТРУЙНОЙ ПЕЧАТИ НА ОСНОВЕ ЭГД - ЭКСТРУДЕРА
© С.Е. Мартынов1, П.А. Белов2, В.Н. Лесных1
1 студент направления «Электроника и наноэлектроника» 2 канд. физ.-мат. наук, доцент кафедры физики и нанотехнологий
e-mail: [email protected]
Курский государственный университет»
В статье рассматривается сервопривод серии SERVO-ETS, его основные характеристики, алгоритм работы, а также построена имитационная модель сервопривода в электронной среде МАТЛАБ пакете SIMULINK.
Ключевые слова: Сервопривод, коммуникация, поиск начального положения
Для движения крестовины, на которой расположен ЭГД - экструдер, по рабочей области установки используются сервоприводы. «Сервопривод — мотор с управлением осуществляющимся через отрицательную обратную связь, которая позволяет точно управлять параметрами движения. Сервомотором является любой тип механического привода, имеющий в составе датчик положения и плату управления».«Иными словами, сервопривод — это механизм с электромотором, который может поворачиваться в заданный угол и удерживать текущее положение в течение определенного времени».
Типовой сервопривод серии SERVO-ETS выглядит следующим образом (Рис. «Сервопривод серии БЕНУО-ЕТБ»),
входном Плата
иллейф управления
Рис. «Сервопривод серии SERVO-ETS»
Кратко рассмотрим каждую часть данного сервопривода:
- редуктор представляет собой механизм, состоящий из шестерней, передающих и преобразующих крутящий момент.
- при включении и выключении электромотора, вращается выходной вал, представляющий конечную шестерню редуктора, к которой можно прикрепить что то, чем мы будем управлять.
- позиционер преобразует угол поворота вала обратно в электрический сигнал.
- управляющая плата отвечает за всю обработку данных в сервоприводе, она сопоставляет внешние значения с микроконтроллера с показателем датчика обратной связи, и по результатамсравнения включает или выключает мотор.
- выходной вал представляет собой часть редуктора, выведенную за пределы корпуса мотора, которая непосредственно приводится в движение при подаче управляющих сигналов на сервопривод.
- выходной шлейф необходим для соединения сервопривода к источнику питания и к управляющей плате.
Основные характеристики данного сервопривода:
- напряжение питания - трехфазное320В
- класс защиты: 1Р-65
- условия эксплуатации: 0 ~ +55 С, влажность до 95% без конденсата
- стояночный электромагнитный тормоз
- дополнительное уплотнение вала (сальник)
Рассмотрим принцип работы сервопривода:получая на вход управляющие сигналы, содержащие значения скорости и направления вращения. Управляющая плата проводит сравнениеданного значения с показанием на датчике обратной связи. На основе данных сравнения привод производит одно из следующих действий:
- поворот.
- ускорение.
- замедление.
Для того чтобы значение с внутреннего датчика былонаиболее близко к значению внешнего управляющего параметра, это необходимо для указания сервоприводу желаемого состояния, по сигнальному проводу необходимо посылать управляющие сигналы: а именно, импульсы постоянной частоты и переменной ширины.При поступлении сигнала от микроконтроллера в управляющую схему сервопривода, существующий в нём генератор импульсов генерирует свой импульс, длительность которого определяется через датчик обратной связи. Далее происходит сравнение длительности двух импульсов, которое приводит сервопривод в одно из положений:
- электромотор включаетсяпри различной длительность сигнала.
- электромотор останавливаетсяпри одинаковой длительность сигнала,.
На Рис. «Имитационная модель сервопривода в ЗШИСШ^шредставлена имитационная модель сервопривода, реализованная в программной среде МАТЬАВ пакете 81МЦЬШК.
Рис. «Имитационная модель сервопривода в SIMULINK»
Представленная модель состоит из:
- трехфазного асинхронного электродвигателя,
- источника сигналов,
- двух ключей переключающих контакты фаз,
- источников сигналов фаз,
- таймера.
Краткое описание работы данной модели:
При запуске модели генератор сигналов выдает трехфазный ШИМ сигнал, подаваемый на асинхронный электродвигатель, при этом, если оба замыкающих ключа закрыты, приводдвижетсяв прямом направлении, если же один из ключей закрыт, а другой открыт, происходит реверсивное движение данного сервопривода, иными словами он движется в обратном направлении. Если же оба ключа открыты, движение сервопривода останавливается. Работа замыкающих ключей контролируется при помощи блока clock, в котором задается время отрытого и закрытого положений замыкающих ключей.
На РИС «Подсистема электродвигателя выполненная в SIMULINK»изображена подсистема асинхронного трехфазного электродвигателя, применяемая в модели Рис. «Имитационная модель сервопривода в SIMULINK».
Рис. «Подсистема электродвигателя выполненная в SIMULINK»
Примечание: Конечное положение сервопривода зависит от длительности подаваемого ШИМ сигнала.
Библиографический список
1. Безруков В.И. Основы электрокаплеструйных технологий. Судостроение. Санкт-Петербург. 2001. 240 с.
2. Нагорный В.С., Колодяжный Д.Ю. Электро-каплеструйные форсуночные модули авиационных двигателей. Санкт-Петербург, Издательство «ПОЛИТЕХ-ПРЕСС». 2020. 792 с.
SERVO DRIVERS USED IN THE UNIT APPLICATION OF CONDUCTIVE COATINGS BY THE METHOD OF JET PRINTING ON
THE BASIS OF EHD - EXTRUDER
© S.E. Martynov1, P.A. Belov2, V.N. Lesnykh1
1 student of the direction "Electronics and Nanoelectronics" 2 Candidate of Physical and Mathematical Sciences, Associate Professor of Department of Physics and Nanotechnology, e-mail: [email protected]
Kursk State University
The article discusses the SERVO-ETS series servo drive, its main characteristics, operation algorithm, and also builds a simulation model of the servo drive in the MATLAB electronic environment in the SIMULINK package.
Keywords: Servo drive, communication, home position search
