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結(jié)構(gòu)組成機電一體化的伺服控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu),類型繁多,但從自動控制理論的角度來分析,伺服控制系統(tǒng)一般包括控制器,被控對象,執(zhí)行環(huán)節(jié),檢測環(huán)節(jié),比較環(huán)節(jié)等五部分,。
比較環(huán)節(jié)比較環(huán)節(jié)是將輸入的指令信號與系統(tǒng)的反饋信號進行比較,以獲得輸出與輸入間的偏差信號的環(huán)節(jié),通常由專門的電路或計算機來實現(xiàn),。
控制器機電一體化的伺服控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu),類型繁多,但從自動控制理論的角度來分析,伺服控制系統(tǒng)一般包括控制器,被控對象,執(zhí)行環(huán)節(jié),檢測環(huán)節(jié),比較環(huán)節(jié)等五部分。
結(jié)構(gòu)組成控制器通常是計算機或PID控制電路,其主要任務是對比較元件輸出的偏差信號進行變換處理,以控制執(zhí)行元件按要求動作,。
執(zhí)行環(huán)節(jié)執(zhí)行環(huán)節(jié)的作用是按控制信號的要求,將輸入的各種形式的能量轉(zhuǎn)化成機械能,驅(qū)動被控對象工作.機電一體化系統(tǒng)中的執(zhí)行元件一般指各種電機或液壓,氣動伺服機構(gòu)等,。
被控對象檢測環(huán)節(jié)是指能夠?qū)敵鲞M行測量并轉(zhuǎn)換成比較環(huán)節(jié)所需要的量綱的裝置,一般包括傳感器和轉(zhuǎn)換電路。
原注塑機電機工作方式:傳統(tǒng)注塑機由異步電機帶動油泵恒定旋轉(zhuǎn),,依靠比例流量閥和比例壓力閥來調(diào)節(jié)負載壓力和流量,,提供注塑機的各個動作的動力。在負載一定的情況下,,在定量泵液壓系統(tǒng)中,,由于泵輸出的流量是一定值,但負載有速度要求,,所以一部分流量需從主溢流閥流回油箱,,這就是我們常說的溢流損耗,。另外,一部分通過比例閥消耗在油溫升高,,所以又存在節(jié)流損耗,。而且通過比例閥控制壓力流量,大量能量消耗在比例閥,,令油溫升高,。 同步伺服系統(tǒng)包括伺服驅(qū)動控制器、永磁同步伺服,、電機齒輪泵,、壓力傳感器等。
同步伺服系統(tǒng)工作時,,伺服驅(qū)動器和伺服電機一起對注塑機的壓力信號形成閉環(huán)控制,。伺服系統(tǒng)有壓力控制狀態(tài)和流量控制狀態(tài),相當于模擬壓力比例閥和流量比例閥的工作,。
流量控制原理:當壓力傳感器檢測到的壓力小于系統(tǒng)壓力時,,伺服驅(qū)動器控制電機的轉(zhuǎn)速,使泵的輸出流量保持在設定值,。
壓力控制原理:當壓力傳感器檢測到的壓力達到系統(tǒng)壓力時,,伺服驅(qū)動器控制電機的轉(zhuǎn)矩,使泵的輸出壓力保持在設定值,。
注塑機的用電量主要消耗在油泵電機上,,所以降低油泵電機的用電量是注塑機節(jié)能的關(guān)鍵。在定量泵的液壓系統(tǒng)中,,電機以50HZ高速運轉(zhuǎn),,油泵的供油量是基本不變的,遠遠大于注塑機工況的實際流量需求,,多余的高壓油經(jīng)溢流全部回流至油箱,,能量存在巨大的浪費。而油泵的供油量與電機的轉(zhuǎn)速成正比,,因此我們可以通過降低電機的轉(zhuǎn)速,,使油泵的供油量與注塑機的實際流量需求相一致,冷卻時電機可以停下來,,幾乎消除溢流現(xiàn)象,。異步伺服整合了變頻節(jié)能和同步伺服節(jié)能的技術(shù),把它們的優(yōu)點整合在一起,,同時克服了它們的各自缺點,,是業(yè)內(nèi)顛覆性的創(chuàng)新技術(shù)。由上位機給定壓力,,流量,,變送數(shù)字信號反饋到驅(qū)動器,,經(jīng)過內(nèi)部PID功能運算,實現(xiàn)信號的連續(xù)調(diào)節(jié),,時時改變電機的轉(zhuǎn)速,,避免產(chǎn)生浪費現(xiàn)象,并保證制品的穩(wěn)定,,良品率,。從而達到了注塑機的節(jié)能降耗的目的。
液壓系統(tǒng)按照實際需要的流量和壓力來供油,,克服了普通定量泵系統(tǒng)高壓溢流產(chǎn)生的高能耗,,油泵電機實際能耗降低了30%--60%;
伺服系統(tǒng)響應速度快,,壓力上升時間和流量上升時間快至30ms,,提高了液壓系統(tǒng)的響應速度,減少了動作轉(zhuǎn)換時間,,加快了整機的運行節(jié)拍,;
伺服系統(tǒng)調(diào)節(jié)能力強,壓力非常穩(wěn)定,,提高了塑料產(chǎn)品的成型質(zhì)量,;可按給定壓力、流量曲線運行,;
控制精度高,,生產(chǎn)出的產(chǎn)品一致性好,成品率高,;
油溫升溫快,,延長整機特別是液壓油、液壓易損件(如油封)的使用壽命,;
液壓系統(tǒng)的噪聲在65dB以內(nèi),改善了操作機器的現(xiàn)場環(huán)境,;
液壓系統(tǒng)按照實際需要的流量和壓力來供油,,克服了普通定量泵系統(tǒng)高壓溢流產(chǎn)生的高能耗,節(jié)電率一般達到25%—55%,;
伺服系統(tǒng)響應速度快,,壓力上升時間和流量上升時間快至30ms,提高了液壓系統(tǒng)的響應速度,,減少了動作轉(zhuǎn)換時間,,加快了整機的運行節(jié)拍;
伺服系統(tǒng)調(diào)節(jié)能力強,,壓力非常穩(wěn)定,,提高了塑料產(chǎn)品的成型質(zhì)量,;可按給定壓力、流量曲線運行,;
控制安裝簡單且控制精度高,,不需要更換電機和油泵,生產(chǎn)出的產(chǎn)品一致性好,,成品率高,;
油溫升溫快,延長整機特別是液壓油,、液壓易損件(如油封)的使用壽命,;
液壓系統(tǒng)的噪聲在65dB以內(nèi),改善了操作機器的現(xiàn)場環(huán)境,;