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ligp99
侠圣

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楼主    2019-06-06 11:18:46
主题:变频器同步控制是否

多个辊,变频器同步控制是否需要做静态辨识与优化和动态辨识与优化

有你帮助有我成长
麦福明
侠士

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2楼    2019-06-06 20:32:02
主题:回复:变频器同步控制是否

啰嗦几句。

变频器:变频器全称应该是变压变频器,就是其输出改变频率的同时改变电压,电压和频率之间的关系根据不同的工艺可以采用不同的函数关系,例如最常用的是线性关系,风机泵类等负载与速度平方成比例的则设为平方关系。

同步:两个或两个以上的运动部件之间保持一个固定的关系。这个关系可以是位置之间的关系,也可以是速度之间的关系。这个关系可以是一个固定的值(电子齿轮)或可变关系(电子凸轮)。

变频器和运动部件之间还需要一个关键的环节-电机。电机一端连变频器,另外一端连接机械部件。

按西门子的分法:

运动控制的多轴控制涉及到轴与轴之间的关系,最常见的关系是同步,其中包括电子齿轮,电子凸轮

    1.电子齿轮-关键参数:齿轮比,即主轴(Master)和从轴(slave)同一个设定值之间的比值

        按设定值的不同分a:位置齿轮(位置同步)和b:速度齿轮(速度同步)

           a: 按同步时的基准分,位置齿轮又可以分为绝对位置齿轮和相对位置齿轮同步

                同步时需要主从轴从原点开始一个固定的位置进入同步为绝对位置齿轮同步

                同步时从当前位置为原点开始同步为相对位置齿轮同步

    绝对位置齿轮同步(图来自西门子电子凸轮手册)

        


    相对位置齿轮同步(图来自西门子电子凸轮手册)  

            


        b:速度齿轮同步,即主轴和从轴的速度保持固定的齿轮比,而对位置没有要求。

        


 2.电子凸轮:概念来源于机械凸轮,由主轴和从轴通过一个凸轮进行联动,保持一个函数关系,与电子齿轮相比,电子凸轮中主轴和从轴的 关系是非线性的,而电子齿轮的齿轮比为一个固定的值,为线性关系。电子凸轮则是主轴和从轴通过电气关联起来形成凸轮曲线。与机械凸轮相比,只需要更改设定值就可以更改主从轴的凸轮关系曲线,灵活且功能强大。而机械凸轮要修改曲线需要机械加工,灵活度不够。但电子凸轮也不是万能的,在一些特殊应用场合,机械凸轮比电子凸轮有优势。

无论是电子凸轮还是机械凸轮,在设计的时候都希望位置,速度,加速度在过程中是连续的,故凸轮曲线设计时需要采用一些特殊的方式和方法。常见的电子凸轮曲线生产有两种方法:

        1,描点法:通过连接设定点的方式生产凸轮曲线,这些设定点通常来自工艺要求,这种方法要求点与点连接时圆滑,即位置,速度,加速度连续。常用VDI2143规则产生凸轮曲线

        2,函数生产法:通过一个函数表达式生产凸轮曲线。

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以上是轴与轴之间的关系,在运动控制中还有一种关系是插补,插补所描述的关系不是直接描述轴与轴之间的关系,而是描述空间坐标点之间的关系。这些空间坐标点通过机械构型映射到轴上,控制轴的运动完成这些空间坐标点的插补。如图所示(图片来自西门子toploading )


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回到问题上来:广义上讲,变频器当然可以控制轴同步了。无论是标准的变频器还是伺服驱动器都可以叫变频器。只要两个轴之间保持一个可知的关系就可以叫做同步。

我理解你的问题是能不能用标准变频器来控制两个轴进行速度同步。可不可以是需要看同步的要求有多高。在纺织行业有一个典型的应用是用标准的变频器带永磁同步电机做计量泵的同步控制,变频器输出一个频率,所有的永磁同步电机按同步速度进行同步控制,没有问题。

但当同步要求精度高,响应快的时候,就不一定可以了。

对于同步精度高并且响应快的应用,通常采用闭环控制,即系统里有位置和速度传感器(编码器)进行反馈,设定值与反馈的实际值比较,变频器通过pid调整快速响应。



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