BỘ CÔNG THƯƠNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP HÀ NỘI KHOA ĐIỆN ********* ĐỒ ÁN MÔN: ĐIỆN TỬ CÔNG SUẤT VÀ TRUYỀN ĐỘNG ĐIỆN ĐỀ TÀI:TÌM HIỂU VỀ HỆ TĐĐ SERVO Giáo viên hướng dẫn : Nhóm sinh viên thực : Lớp : THs Nguyễn Đăng Khang .Nguyễn Thanh Hiếu 2.Trần Văn Thái .Cao Xuân Hướng 4.Phan Thanh Liêm ĐH Tự Động Hóa 2_K5 Tháng 12 năm 2012 Trường Đại Học Công nghiệp Hà Nội ĐỒ ÁN MÔN TRUYỀN ĐỘNG ĐIỆN NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN e&f _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ LỜI NĨI ĐẦU Trường Đại Học Cơng nghiệp Hà Nội ĐỒ ÁN MÔN TRUYỀN ĐỘNG ĐIỆN Với phát triển không ngừng khoa học kỹ thuật,đặc biệt ngành điệntự động hóa ứng dụng nhiều công nghiệp.Đối với điều khiển chuyển động hệ thống yêu cầu độ xác cao,việc điều khiển tốc độ hay vị trí cấu học quan trọng Một máy móc thơng dụng động cơ, sử dụng rộng rãi Trường Đại Học Công nghiệp Hà Nội ĐỒ ÁN MÔN TRUYỀN ĐỘNG ĐIỆN lĩnh vực.Chính việc điều khiển động ghép nối chúng thành hệ truyền động tự động vơ quan trọng để tính tốn sử dụng động Sau thời gian làm việc,nghiên cứu,tham khảo chúng em hoàn thành đề tài “Tìm hiểu Hệ Trường Đại Học Công nghiệp Hà Nội ĐỒ ÁN MÔN TRUYỀN ĐỘNG ĐIỆN TĐĐ servo”.Bài làm dựa nhiều lý thuyết,vì chúng em hoàn thiện cố gắng thực thực tế Em xin chân thành cảm ơn thầy NGUYỄN ĐĂNG KHANG thầy cô mơn giúp nhóm em hồn thành đồ án Trường Đại Học Công nghiệp Hà Nội ĐỒ ÁN MÔN TRUYỀN ĐỘNG ĐIỆN MụcLục CHƯƠNG I: GIỚI THIỆU CHUNG VỀ TĐĐ SERVO Hệ tđđ servo .3 Đặc điểm hệ tđđ servo CHƯƠNG II:CƠ SỞ LÝ THUYẾT HỆ TRUYỀN ĐỘNG SERVO .11 Sơ đồ khối .11 Sơ đồ nguyên lí 11 2.1 Các phần củamột dc servo .12 2.2 Servo vàđiềubiếnđộrộngxung 12 2.3 Điềukhiển servo 14 Cácmạchvòngđiềukhiển 15 CHƯƠNG III:TÌM HIỂU VỀ AC SERVO MOTOR VÀ DRIVER SGDHSIGMA II- YASKAWA 16 Thông số kĩ thuật 16 1.1 Sự khác biệt so với motor thường 17 1.2 Các loại tính servo motor 20 1.3 Servo Amplifiers 24 Sơ đồ đấu dây .27 .Thông số cài đặt tham số .32 3.1 Cài đặt theo đặc điểm thiết bị 33 3.2 Cài đặt theo máy chủ điều khiển .40 3.3 Thiết lập Servo Amplifiers .55 3.4 Thiết lập chức dừng 58 CHƯƠNG IV ỨNG DỤNG SERVO MOTOR 61 4.1 Làm phim 62 4.2 Máy hàn 63 4.3 Băng tải 64 4.4 Máy khoan 65 4.5 Máy dán nhãn 66 4.6 Hướng phát triển 69 CHƯƠNG V KẾT LUẬN 70 CHƯƠNG 1:GIỚI THIỆU CHUNG VỀ HỆ TĐĐ SERVO .Hệ TĐĐ servo Nó hệ Trường Đại Học Công nghiệp Hà Nội ĐỒ ÁN MÔN TRUYỀN ĐỘNG ĐIỆN thống để kiểm soát dụng cụ khí phù hợp với biến đổi vị trí tốc độ mục tiêu giá trị Cơ cấu định vị: Hệ thống servo không đơn giản phương pháp thay điều khiển vị trí tốc độ cấu học, thiết bị khí đơn giản, hệ thống servo bây Trường Đại Học Công nghiệp Hà Nội ĐỒ ÁN MÔN TRUYỀN ĐỘNG ĐIỆN trở thành hệ thống điều khiển phương pháp điều khiển vị trí tốc độ .Sau số ví dụ cấu định vị: Cơ cấu định vị đơn giản : Các vị dụ cấu xy lanh hay trục cam hay ly hợp phanh hãm Trường Đại Học Công nghiệp Hà Nội ĐỒ ÁN MÔN TRUYỀN ĐỘNG ĐIỆN Ưu điểm cấu đơn giản, rẻ tiền, hoạt động tốc độ cao Cơ cấu định vị linh hoạt điều khiển servo motor Cơ cấu điều khiển vòng hở, nửa kín hay vòng kín Trường Đại Học Cơng nghiệp Hà Nội ĐỒ ÁN MÔN TRUYỀN ĐỘNG ĐIỆN Ưu điểm cấu độ xác đáp ứng tốc độ cao, dễ dàng thay đổi vị trí đich tốc độ cấu chấp hành Cơ cấu chuyển động định hướng Trường Đại Học Công nghiệp Hà Nội ĐỒ ÁN MÔN TRUYỀN ĐỘNG ĐIỆN động bước tuyến tính khơng phụ thuộc vào tuyến tính vận tốc hạn chế cố hữu hệ thống chuyển động quay tròn để chuyển đổi tuyến tính qn tính .Ứng dụng u cầu trục lăn phải có 54-inch để kích hoạt tốc độ băng tải sau 20 ich / giây Quy trình ứng dụng 1.Một cảm biến gắn đầu phát mép mối hàn phần di chuyển gửixung kích hoạt để điều khiển .Các điều khiển nhận tín hiệu kích hoạt lệnh động tuyến tính / ổ đĩa để đoạn đường nối lên đến hai lần tốc độ băng tải .Bộ điều khiển tốc độ thay đổi tỷ lệ đến 01:01, đầu mối hàn trì tốc độ băng tải cho mối hàn hàn giây .Tỷ lệ sau thiết lập đến không, giảm tốc độ hàn không vận tốc inch .Các lệnh điều khiển lực tuyến tính đến lặp lại đoạn đường nối giống bước .Điều gây đầu mối hàn đến vị trí nó, vận tốc với băng tải, inch phía sau mối hàn .Bước lặp lặp lại để làm cho mối hàn giây .Indexer Linear motor spot welds Microstepping Trường Đại Học Công nghiệp Hà Nội ĐỒ ÁN MÔN TRUYỀN ĐỘNG ĐIỆN Drive Encoder Weld Head 4.3 Băng tải Loại ứng dụng: Đánh mục / Băng tải Motion: Linear Tiếp tuyến ổ đĩa bao gồm ròng rọc cột taymà quay, tác động lực vành đai hoặckệ để di chuyển tải tuyến tính .Tiếp tuyến chungổ đĩa bao gồm ròng rọc, dây cáp, bánh vàcó vành đai, kệ pinions Tiếp tuyến ổ đĩa cho Trường Đại Học Công nghiệp Hà Nội ĐỒ ÁN MÔN TRUYỀN ĐỘNG ĐIỆN phép nhiều tính linh hoạt trongthiết kế học động cơ, rấtchính xác với phản ứng dội Mô tả ứng dụng: Một máy quan sáthệ thống mở để tự động kiểm traphần nhỏ cho khuyết điểm .Các phận nằm mộtbăng tải nhỏ qua vùng quan sát máy ảnh Các băng tải bắt đầu ngừng lại máy tínhkiểm sốt vàsử dụng cài đặt hệ thống vào ổ đĩa băng tải làcần thiết cho phần để qua camera mộtvận tốc khơng đổi.Đó mong muốn thúc đẩy băng tải để tăng tốc độ 20 inches / mộtgiây 100 mili giây .Các phận ròng rọc thời gian định lbvà tải ước tính để có qn tính ozin2.Tĩnh ma sát tất thành phần khí là30 oz-in Máy yêu cầu: • Máy tính điều khiển hệ thống • Độ xác cao • Phản ứng dội thấp Yêu cầu điều khiển di chuyển: • Kiểm sốt vận tốc xác • Tạo chuyển động • Độ phân giải cao Giải pháp ứng dụng: Một máy tính điều khiển tồn hệ thốngmáy .Một động tương thích mục lục lựa chọn .Một động vĩ mô / ổ đĩa hệ thốngcung cấp 100 oz-in mômen xoắn tĩnh đượclựa chọn để hoàn thành ứng dụng Trường Đại Học Công nghiệp Hà Nội ĐỒ ÁN MÔN TRUYỀN ĐỘNG ĐIỆN 4.4 Máy khoan Loại ứng dụng: Công cụ ăn Motion: Linear Mô tả ứng dụng: Một giai đoạn chuyển giao máy cần thiết để khoan lỗ phôi cách sử dụng khoan đa đầu.Động đến đầukhoan ổ đĩa tốc độ cao vòng 0.1 củacác Trường Đại Học Cơng nghiệp Hà Nội ĐỒ ÁN MÔN TRUYỀN ĐỘNG ĐIỆN phơi sau tiến hành tốc độ cắtđến độ sâu cần thiết.Khoan sau thu hồi tạimột tốc độ trung cấp hồn thành cơng việc, sau đónhanh chóng rút lại đặt cho chu kỳ .Cáchoàn thành chu kỳ khoan 2.2 giây với0.6 giây chậm trễ trước chu kỳ tiếp theo.Do gần gũi thiết bị khác, độ Trường Đại Học Công nghiệp Hà Nội ĐỒ ÁN MÔN TRUYỀN ĐỘNG ĐIỆN dàitheo hướng di chuyển hạn chế.Thêm yêu cầu giám sát máycho khoan mặc vỡ Máy Yêu cầu: • Giới hạn độ dài di chuyển • Giới hạn bảo trì • Màn hình giảm thiểu thiệt hại khoan • Khoan tốc độ cao Yêu cầu điều khiển di chuyển: • Điều khiển ổ đóng gói • Phức hợp liệu chuyển động • Tốc độ cao • Chu kỳ nhiệm vụ cao Giải pháp ứng dụng: Việc kết hợp yêu cầu tốc độ cao, chu kỳ nhiệm vụ cao theo dõi việc khoan tất điểm đếnviệc sử dụng động servo .Bằng cách kiểm tra mô-men xoắn tải motor (đạt cách giám điều khiểnhiện hành), giai đoạn khoan theo dõi (mộttăng tải giai đoạn rằngkhoan bị hỏng) Loại ứng dụng yêu cầu mộtổ đĩa quay tròn để đạt độ cứng cao, với tốc độ cao Trường Đại Học Công nghiệp Hà Nội ĐỒ ÁN MÔN TRUYỀN ĐỘNG ĐIỆN 4.5 Máy dán nhãn Loại ứng dụng: forlowing Motion: Linear Mô tả ứng dụng: Chai băng tảichạy qua chế ghi nhãn áp dụng nhãn chai .Khoảng cách chai trênbăng tải quy định băng tải chạy chậm, tăng tốc, ngừng lúc Máy yêu cầu: • Chính xác để áp dụng nhãn chai chuyển động • Cho phép cho thay đổi tốc độ băng tải • Cho phép cho khoảng cách khơng qn chai • Kéo nhãn chai thơng qua hộp khử mùi • Êm phù hợp ghi nhãn tốc độ Yêu cầu điều khiển di chuyển: • Đồng hóa đến trục băng tải • Chức hộp số điện tử • Kiểm sốt ngõ • Mơ-men xoắn cao để vượt qua ma sát cao • Độ phân giải cao • Mở vòng stepper Giải pháp ứng dụng: Một điều khiển chuyển động, chấp nhận đầu vào từ mộtbộ mã hóa gắn kết với băng tải tất tham Trường Đại Học Công nghiệp Hà Nội ĐỒ ÁN MÔN TRUYỀN ĐỘNG ĐIỆN chiếutốc độ khoảng cách cuộn nhãnmã hóa cần thiết cho ứng dụng .Mộthệ thống servo yêu cầu cung cấp cácmômen xoắn tốc độ để vượt qua ma sát đầuphân phát quán tính cuộn nhãn lớn Một đầu vào photosensor kết nối với mộtlập trình điều khiển giám sát vị tríchai băng tải .Bộ điều khiểnlệnh động nhãn để đẩy nhanh dòngtốc độ đến thời điểm cạnh địa nhãn lọliên lạc.Các động di chuyển nhãn dòng tốc độ hoàn chỉnh áp dụng cho nhãn, sau đógiảm tốc độ dừng lại chờ đợi cho chai Trường Đại Học Công nghiệp Hà Nội ĐỒ ÁN MÔN TRUYỀN ĐỘNG ĐIỆN Vận tốc Primary Axis Secondary Axis Registration Input Time Trường Đại Học Công nghiệp Hà Nội ĐỒ ÁN MÔN TRUYỀN ĐỘNG ĐIỆN 4.6.Hướng phát triển kết luận a .Hướng phát triển Điều khiển chuyển động (ĐKCĐ) có lẽ lĩnh vực đa dạng phát triển nhanh ngành điều khiển tự động hoá.Các khái niệm công nghệ ĐKCĐ từ lâu không gói gọn hệ thống servo chuyên dụng điều khiển hệ truyền động thiết bị tạo Trường Đại Học Công nghiệp Hà Nội ĐỒ ÁN MÔN TRUYỀN ĐỘNG ĐIỆN sẵn thường có giá cao .Thay vào đó, ngày ta thấy tính ĐKCĐ ứng dụng cho tốc độ vị trí truyền động thay đổi tần số xoay chiều, động bước truyền động vòng kín lai, hệ truyền động động servo AC DC thông dụng khác Sự phát triển công nghệ ĐKCĐ sản phẩm liên quan mang lại phạm vi lựa chọn rộng để đạt tối ưu Những xu hướng công nghệ servo/bước Cùng với công Trường Đại Học Công nghiệp Hà Nội ĐỒ ÁN MÔN TRUYỀN ĐỘNG ĐIỆN nghệ tạo bước tiến độ xác giá cả, cơng nghệ phải hướng đến hai nhóm giải pháp ứng dụng chính: truyền động thay đổi tần số servo/bước .Theo nghiên cứu từ năm 2002 đến 2003 cho thấy phần lớn khách hàng yêu cầu ứng dụng hay hai trục gần nửa số người sử dụng điều tra khẳng định họ có yêu cầu tốc độ từ 3000 vòng/phút trở xuống .Những đòi hỏi đáp ứng dễ dàng hệ thống ĐKCĐ dựa PLC cỡ nhỏ Nhằm đáp ứng yêu cầu trên, nhà cung cấp tập trung vào giải pháp đơn giản với giá rẻ dịch vụ tốt .Các hệ thống servo có nhiều ưu song khó ứng dụng điều kiện cụ thể ứng dụng quán tính, dung sai khí, ma sát, nhiệt độ ảnh hưởng đến Trường Đại Học Công nghiệp Hà Nội ĐỒ ÁN MÔN TRUYỀN ĐỘNG ĐIỆN phận cơ… Việc xem xét điều kiện cụ thể ứng dụng nói chung tốn nhiều thời gian công sức phát triển việc lập trình cấu hình cho điều khiển servo PLC Động servo thiết bị điều khiển chu trình kín,với ưu điểm: _Nếu tải đặt vào động tăng, điều khiển tăng dòng tới cuộn dây động giúp tiếp tục quay.tránh tượng trượt bước động bước - Có thể hoạt động tốc độ cao Sẽ đóng vai trò to lớn việc điều khiển hệ truyền động xác b.Kết luận Việc điều khiển chuyển động hệ thống yêu cầu độ xác cao có ý nghĩa vơ quan trọng bối cảnh đát nước ta bước vào thời kì cơng nghiệp hóahiện đại hóa.Các hệ thống đòi hỏi tự động điều chỉnh trước tác động nhiều yếu tố Trường Đại Học Công nghiệp Hà Nội ĐỒ ÁN MÔN TRUYỀN ĐỘNG ĐIỆN Sau thời gian tìm hiểu tài liệu kiến thức có môn Truyền động điện hướng dẫn thầy giáo mơn nhóm em hồn thành đồ án“Tìm hiểu Hệ TĐĐ servo “.Do kiến thức có hạn, chưa có kinh nghiệm nên q trính thiết kế dựa nhiều vào Trường Đại Học Công nghiệp Hà Nội ĐỒ ÁN MÔN TRUYỀN ĐỘNG ĐIỆN lí thuyết nên áp dụng vào thực tế có sai sót ngồi ý tưởng ban đầu .Nên mong muốn nhận tư vấn góp ý thầy giáo bạn sinh viên kĩ thuật để tài nhóm em hồn thiện Trường Đại Học Công nghiệp Hà Nội ĐỒ ÁN MÔN TRUYỀN ĐỘNG ĐIỆN ... Học Công nghiệp Hà Nội ĐỒ ÁN MÔN TRUYỀN ĐỘNG ĐIỆN CHƯƠNG II:CƠ SỞ LÝ THUYẾT HỆ TRUYỀN ĐỘNG SERVO 1.Sơ đồ khối Hình 4:Sơ đồ khối hệ truyền động servo 2.Sơ đồ nguyên... ĐỒ ÁN MÔN TRUYỀN ĐỘNG ĐIỆN Chuyển động tính tiến điều khiển động Trường Đại Học Công nghiệp Hà Nội ĐỒ ÁN MÔN TRUYỀN ĐỘNG ĐIỆN servo.Chuyển động tới ... sai khác bánh hay hệ thống truyền động loại bỏ Cấu hình hệ thống servo: Động servo Sự khác biệt động Trường Đại Học Công nghiệp Hà Nội ĐỒ ÁN MÔN TRUYỀN ĐỘNG ĐIỆN