Nhà sản xuất động cơ và ổ đĩa servo Trung Quốc
Tonghang chuyên về các sản phẩm tự động hóa công nghiệp như bộ truyền động servo và động cơ servo. Các sản phẩm này bao gồm các dòng điện áp thấp{1}}, trung bình- và cao- với dải công suất rộng từ 100W đến 22kW. Tonghang đã phát triển thành công nhiều loại ổ đĩa servo dựa trên bus{7}}, bao gồm EtherCAT, CANOpen và MECHATROLINK III. Họ cũng cung cấp hệ thống trợ động cho máy taro và hệ thống điều khiển trợ động cho cửa-tốc độ cao công nghiệp. Hơn nữa, họ có thể phát triển các sản phẩm servo tùy chỉnh phù hợp với nhu cầu của từng ngành công nghiệp.
Địa chỉ của chúng tôi
Tòa nhà 3, số 398 đường Hanghai, thị trấn Yuyue, huyện Deqing, thành phố Hồ Châu, tỉnh Chiết Giang, Trung Quốc
Số điện thoại
8613385726890
krystalshen@hzth-edrive.com

Nghiên cứu phương pháp loại bỏ nhiễu của bộ truyền động servo
Tonghang đã được đề xuất trong quá trình cải tiến hệ thống định vị tự động cho phanh ép nhằm loại bỏ các vấn đề nhiễu với bộ truyền động servo. Sự ổn định và độ tin cậy là những yêu cầu cơ bản cho một hệ thống. Tuy nhiên, việc sử dụng động cơ servo trong các hệ thống điều khiển phanh ép lớn do nhu cầu định vị chính xác đã dẫn đến các vấn đề nhiễu đáng kể. Để loại bỏ nhiễu, các nguyên nhân chính và con đường gây nhiễu đã được phân tích. Các công nghệ chống nhiễu-phần cứng, chẳng hạn như nối đất, lọc biến áp cách ly, khử từ vòng từ và điện trở cách ly, đã được sử dụng để loại bỏ các đường nhiễu trong hệ thống, đảm bảo vận hành và vận hành bình thường.
Trong quá trình cải tiến hệ thống điều khiển phanh ép, chúng tôi đã gặp phải hiện tượng nhiễu do sử dụng động cơ servo. Chúng tôi đã tóm tắt quá trình giải quyết sự can thiệp này. Trong quá trình lắp đặt tủ điện, việc không tách rời cáp nguồn và cáp tín hiệu, cùng với hoạt động của bộ truyền động mô tơ servo, đã tạo ra nhiễu điện từ đáng kể trên các bộ phận nhạy cảm (cảm biến) và mạch điều hòa tín hiệu của chúng trong hệ thống.
Giải pháp chống nhiễu-cho hệ thống servo đã được phát triển thông qua các phương pháp thử nghiệm nhằm cải thiện độ ổn định và độ tin cậy của hệ thống. Trong những năm gần đây, với sự tiến bộ của nhiều ngành và công nghệ khác nhau, bộ truyền động servo trong công nghệ điều khiển servo AC, làm bộ điều khiển cho động cơ servo, đã được sử dụng rộng rãi. Tuy nhiên, do đặc điểm hoạt động của chúng, nhiễu trở thành một vấn đề đáng kể. Nó có thể được ghép nối với các thiết bị nhạy cảm thông qua sự dẫn truyền và bức xạ. Do đó, bắt buộc phải giải quyết và đề xuất một loạt biện pháp chống nhiễu hiệu quả{5}}thông qua các phương pháp thử nghiệm nhằm cải thiện độ ổn định và độ tin cậy của hệ thống và thiết bị kiểm tra.
Nguyên nhân gây nhiễu hệ thống
Phương pháp loại bỏ nhiễu phần cứng
1. Khử từ vòng nối đất và vòng từ
Việc khử từ vòng từ chủ yếu nhằm mục đích giải quyết hiện tượng nhiễu do đường dây nguồn của bộ điều khiển động cơ và đường tín hiệu của PLC bên ngoài không được tách rời trong quá trình định vị chính xác phanh ép trong quá trình thiết kế này.
Các vòng từ tính-ở chế độ chung được sử dụng để giải quyết các nguồn nhiễu khác nhau gặp phải trong quá trình thiết kế phanh ép. Dòng điện nhiễu ở chế độ-chung hoạt động giữa đường tín hiệu và đường mặt đất, chạy qua nửa đường tín hiệu theo cùng một hướng, trong đó đường mặt đất đóng vai trò là đường trở về chung. Nguyên lý đằng sau các vòng từ tính ở chế độ-chung là cuộn cảm ở chế độ-chung, về cơ bản là một bộ lọc hai chiều: một mặt, nó lọc nhiễu điện từ ở chế độ-chung trên đường tín hiệu, mặt khác, nó triệt tiêu nhiễu điện từ của chính nó, ngăn không cho nó ảnh hưởng đến hoạt động bình thường của các thiết bị điện tử khác trong cùng môi trường điện từ.
Hình ảnh này hiển thị sơ đồ mạch bên trong của một cuộn cảm ở chế độ chung-chung. Trong thiết kế mạch thực tế, các mạch chế độ chung nhiều giai đoạn-cũng có thể được sử dụng để lọc nhiễu điện từ hơn nữa.

2. Lọc máy biến áp cách ly
Máy biến áp cách ly được cấu tạo từ lõi sắt, dây đồng, dây dẫn và các vật liệu cách điện khác. Đầu vào và đầu ra của nó độc lập, không có đường chung. Không giống như máy biến áp tự ngẫu, máy biến áp cách ly được sử dụng rộng rãi trong ngành công nghiệp điện tử, các doanh nghiệp công nghiệp và khai thác mỏ, cũng như để điều khiển nguồn điện cho các mạch điện chung trong thiết bị cơ khí, cũng như đèn chiếu sáng và đèn báo an toàn.
Bài viết này nghiên cứu khả năng triệt nhiễu cho máy biến áp cách ly dùng trong bộ điều khiển servo có động cơ công suất 2000N, 7,5kW. Điều này cách ly nguồn điện PLC trong nguồn điện điều khiển với các nguồn điện khác (nguồn điện, nguồn điện chuyển mạch và các nguồn điện điều khiển rơle khác), cách ly hiệu quả phía sơ cấp và thứ cấp. Hơn nữa, khả năng mất tần số-cao của lõi sắt sẽ ngăn chặn nhiễu tần số-cao đi vào mạch điều khiển. Việc sử dụng máy biến áp cách ly để treo phía thứ cấp so với mặt đất chỉ phù hợp với các ứng dụng có phạm vi nguồn điện nhỏ và đường dây ngắn. Trong trường hợp này, dòng điện dung nối đất của hệ thống quá thấp nên không thể gây rủi ro cho nhân viên. Máy biến áp cách ly là máy biến áp 1:1 có một pha sơ cấp 220V và một pha thứ cấp 220V. Ngoài ra, sử dụng nguồn sơ cấp ba{16}}V{17}}V, nguồn thứ cấp cũng là ba-pha 380V. Như thể hiện trong hình.

3. Điện trở cách ly
Cách ly nhiễu bằng điện trở nhỏ không phải là phương pháp phổ biến và không phù hợp với tất cả các mạch. Bài viết này tổng hợp một số phương pháp để đề xuất phương pháp loại bỏ nhiễu servo trên bộ điều khiển, từ đó ảnh hưởng đến đầu ra màn hình. Một điện trở 125-ohm được thêm vào giữa đường truyền thông PLC và đường truyền thông màn hình, như minh họa trong hình.

Bản tóm tắt
Bài viết này thảo luận về quá trình gỡ lỗi của hệ thống định vị tự động phanh nhấn. Do nhu cầu cải thiện sự dịch chuyển vị trí và kết hợp bộ truyền động servo, để loại bỏ nhiễu do bộ điều khiển servo gây ra trên hệ thống gỡ lỗi, các công nghệ chống nhiễu-phần cứng như nối đất, lọc biến áp cách ly, khử từ vòng từ và điện trở cách ly đã được sử dụng để cắt đường nhiễu trong hệ thống, từ đó đảm bảo việc gỡ lỗi và vận hành bình thường của hệ thống.
Nghiên cứu công nghệ kiểm tra nâng cao độ tin cậy của bộ truyền động servo
Tonghang đã thiết kế sơ đồ kiểm tra độ cứng của độ tin cậy dựa trên môi trường ứng dụng truyền động servo. Bằng cách sử dụng các loại ứng suất khác nhau để kích thích các chế độ và cơ chế hỏng hóc của bộ truyền động servo, sơ đồ này đã xác định các giới hạn ứng suất của sản phẩm. Thử nghiệm truyền động servo đã xác minh rằng chương trình thử nghiệm độ cứng được đề xuất có thể bộc lộ đầy đủ các điểm yếu của sản phẩm, cung cấp cơ sở cho các cải tiến thiết kế và tài liệu tham khảo để đánh giá độ tin cậy của các sản phẩm khác trong ngành.
Hệ thống servo là thành phần cốt lõi của robot công nghiệp. Là thiết bị dẫn động trong hệ thống servo, độ tin cậy của bộ truyền động servo ảnh hưởng trực tiếp đến độ tin cậy và khả năng vận hành của toàn bộ robot. Việc áp dụng công nghệ kiểm tra độ cứng của độ tin cậy vào thiết kế và phát triển bộ truyền động servo có thể giải quyết hiệu quả mâu thuẫn giữa độ tin cậy cao của sản phẩm, chi phí phát triển thấp và thời gian thực hiện ngắn. Vì vậy, nghiên cứu này có ý nghĩa rất lớn đối với sự phát triển của công nghệ kiểm tra độ cứng của ổ đĩa servo. Bài viết này, dựa trên môi trường ứng dụng truyền động servo, đã xác định phương pháp ứng dụng ứng suất tăng cứng, xác định giới hạn ứng suất của sản phẩm, bộc lộ đầy đủ các điểm yếu của sản phẩm cũng như phát hiện các chế độ lỗi sản phẩm và suy giảm hiệu suất. Thông qua phương pháp "kiểm tra-cải thiện-thử lại", các lỗi tiềm ẩn dần dần được giải quyết, cuối cùng là cải thiện độ tin cậy của bộ truyền động servo.
Cấu trúc hệ thống servo
Một hệ thống servo chủ yếu bao gồm hai phần: bộ điều khiển servo và động cơ servo. Động cơ servo có bộ truyền động, bộ phận phản hồi và bộ phận phanh.
Giới thiệu thiết bị kiểm tra
Thiết bị kiểm tra độ cứng độ tin cậy được sử dụng để kiểm tra độ tin cậy của bộ truyền động servo. Nó bao gồm ba thành phần chính: buồng nhiệt độ nhanh bằng nitơ lỏng, máy lắc 3-trục 6-độ tự do (6DOF) khí nén và hệ thống kiểm tra được đặt trong buồng cũng như tủ điện và hệ thống điều khiển. Thiết bị này áp dụng ứng suất từng bước lên sản phẩm một cách có hệ thống để nhanh chóng kích thích các lỗi thiết kế, bộc lộ điểm yếu và xác định giới hạn vận hành và lỗi của sản phẩm. Khả năng kiểm tra của nền tảng kiểm tra độ tin cậy tăng cường như sau:
Phạm vi nhiệt độ: -100 đến 200 độ,
Tốc độ tăng nhiệt độ: 60 độ / phút,
Phương pháp làm mát: Nitơ lỏng,
Phương pháp rung: Khí nén 3 trục 6DOF,
Dải tần số: 5 Hz đến 10 kHz.
Thiết kế kế hoạch kiểm tra
Dựa trên môi trường ứng dụng của bộ truyền động servo và các điều kiện vận hành thực tế, ba loại ứng suất đã được thiết kế: ứng suất nhiệt độ, ứng suất rung và ứng suất chu kỳ điện áp. Các loại ứng suất này được sử dụng để kích thích các chế độ và cơ chế hỏng hóc của bộ truyền động servo. Phần sau đây mô tả ngắn gọn cơ chế và dạng hư hỏng do ba loại ứng suất này gây ra:
Căng thẳng nhiệt độ
Ứng suất nhiệt độ có thể tác động lên bộ truyền động servo thông qua nhiệt độ thấp, nhiệt độ cao và chu kỳ nhiệt độ, ảnh hưởng đến các tính chất cơ, lý, hóa và điện của nó. Các dạng lỗi được kích hoạt bởi nhiệt độ và chu kỳ bao gồm: giãn hoặc lỏng dây, tiếp xúc kém, trôi thông số và độ ổn định mạch kém, bảng mạch mở và chập mạch, và các bộ phận lỏng lẻo. Mặt cắt ngang-của thử nghiệm căng thẳng ở bước nhiệt độ-thấp được hiển thị trong hình.

Căng thẳng rung
Ứng suất rung trực tiếp sử dụng các lực bên ngoài để tạo ra sự cộng hưởng trong các bộ phận bên trong của bộ truyền động servo và các bộ phận được kết nối với nhau của chúng, có khả năng gây suy giảm hoặc hỏng hóc hiệu suất, lỏng lẻo, mài mòn hoặc mất các dây dẫn kết cấu cũng như khuếch đại các khuyết tật và hư hỏng nhỏ. Các dạng hư hỏng do rung động bao gồm bảng mạch bị hở và chập mạch, các bộ phận lỏng lẻo, mối hàn nguội, mối hàn hở, liên kết kém và các khuyết tật cơ học. Mặt cắt ngang-của bài kiểm tra mức độ căng thẳng theo bước rung được hiển thị trong hình.

Căng thẳng đạp xe điện áp
Chu kỳ điện áp có thể gây ra lỗi trong các bộ phận truyền động servo nhạy cảm với dao động điện áp, bao gồm bộ điều chỉnh điện áp, điốt, bóng bán dẫn và rơle. Các dạng lỗi được kích hoạt bởi chu kỳ điện áp bao gồm lỗi gián đoạn, suy giảm hiệu suất, trục trặc mạch, đoản mạch và lão hóa cách điện. Việc áp dụng ứng suất được thực hiện theo cách-từng-từng bước, với giới hạn ứng suất theo bước vượt quá giá trị thiết kế và cho phép có đủ biên. Độ dài bước kiểm tra có thể được điều chỉnh linh hoạt dựa trên ứng dụng của sản phẩm. Hơn nữa, trong thử nghiệm ứng suất môi trường rung, thời gian dừng ở mỗi mức ứng suất bước thường được đặt từ 5 đến 10 phút để xác định mức độ hư hỏng và giới hạn vận hành của sản phẩm. Trong thử nghiệm sức chịu đựng của môi trường về nhiệt độ, thời gian dừng nhiệt độ-tắt nguồn phải được xác định dựa trên trạng thái cân bằng nhiệt độ của servo. Nếu ứng suất cực lớn được sử dụng để gây ra hư hỏng trong quá trình thử nghiệm chu trình nhiệt độ, thì thời gian dừng ở nhiệt độ điểm cuối không được kéo dài cho đến khi bộ truyền động servo hoàn toàn đạt đến trạng thái cân bằng nhiệt độ (tối đa 90%).
Phát hiện lỗi
Việc kiểm tra chức năng và hiệu suất của bộ truyền động servo được xác định theo nguyên tắc thử nghiệm và thiết kế bộ truyền động servo. Kiểm tra chức năng và hiệu suất nên được thực hiện trước, trong và sau khi kiểm tra. Nếu bộ truyền động servo thể hiện bất kỳ tình trạng nào sau đây trong quá trình kiểm tra nâng cao độ tin cậy thì nó sẽ được coi là bị trục trặc hoặc hỏng hóc:
1) Bộ truyền động servo mất mọi chức năng thiết yếu.
2) Các thông số hiệu suất của bộ điều khiển servo nằm ngoài giới hạn cho phép.
3) Các bộ phận cơ khí, bộ phận cấu trúc hoặc bộ phận có vết nứt, đứt hoặc hư hỏng có thể ảnh hưởng đến chức năng, hiệu suất hoặc tính toàn vẹn cấu trúc của hệ thống điều khiển truyền động servo.
4) Bộ truyền động servo có tính năng bảo vệ và cảnh báo lỗi sẽ phát ra âm thanh cảnh báo khi xảy ra sự cố bất thường, khiến mô tơ servo ngừng hoạt động. Ở trạng thái cảnh báo lỗi và bảo vệ, đèn LED bảng mặt trước hiển thị mã cảnh báo AL.XXX và mô tơ servo sẽ không bật.
Kết quả xác minh kiểm tra
Trong phòng thí nghiệm, chúng tôi đã tiến hành các thử nghiệm sử dụng bộ điều khiển servo 400 W của một thương hiệu nhất định theo kế hoạch kiểm tra độ cứng của bộ điều khiển servo được thiết kế. Hai lỗi xảy ra trong quá trình thử nghiệm, khẳng định giới hạn hoạt động của sản phẩm và nhanh chóng xác định điểm yếu trong thiết kế. Kế hoạch thử nghiệm đã có hiệu quả. Các loại lỗi cụ thể như sau:
Lỗi ứng suất nhiệt độ
Triệu chứng lỗi 1: Trong quá trình-kiểm tra ứng suất ở bước nhiệt độ thấp của bộ điều khiển servo, nhiệt độ đã giảm xuống -20 độ. Bộ truyền động servo hiển thị mã lỗi AL161, cho biết lỗi mạch bảo vệ nhiệt. Sau khi đưa mẫu về nhiệt độ phòng, mã lỗi đã được giải quyết và mẫu tiếp tục hoạt động bình thường.
Phân tích lỗi: Bộ truyền động servo đã kích hoạt mạch bảo vệ-nhiệt độ thấp.
Giải pháp lỗi: Lỗi này là do đặc điểm thiết kế của bộ truyền động servo. Việc thay thế cảm biến nhiệt độ trong mạch bảo vệ nhiệt độ-thấp của bộ truyền động servo bằng điện trở 10 kΩ đã giải quyết được lỗi.
Triệu chứng lỗi 2: Trong quá trình-kiểm tra ứng suất ở bước nhiệt độ thấp của bộ truyền động servo, nhiệt độ đã giảm xuống -55 độ trong 5 phút. Điện áp nguồn IPM vượt quá giới hạn trên 16,5 V, đạt 20,5 V. Điện áp nguồn bộ điều khiển -12VA vượt quá giới hạn trên 10,8 V, đạt 16,7 V, khiến ổ đĩa bị ngắt và tắt.
Phân tích lỗi: Cánh tay dưới của pha W của IPM (mô-đun nguồn thông minh) của bộ truyền động servo không thành công.
Giải pháp lỗi: IPM của ổ servo Các bộ phận đến bị lỗi. Sau khi thay thế linh kiện, mẫu trở lại hoạt động bình thường.
Lỗi căng thẳng rung
Triệu chứng lỗi 1: Trong quá trình kiểm tra ứng suất theo bước rung trên bộ truyền động servo, mức rung đạt tới 40 g. Bộ truyền động servo hiển thị mã lỗi AL 220. Sau khi ngừng rung và mẫu được khởi động lại, ống kỹ thuật số của bảng hiển thị bộ điều khiển servo không sáng lên. Điện áp bus được theo dõi ở 305 V, điện áp nguồn IPM là 0 V và nguồn điện của bộ điều khiển (+12VA) là 0 V.
Phân tích lỗi: Chân điện trở nhiệt NTC trong mạch truyền động servo bị hỏng.
Giải pháp: Thay thế nhiệt điện trở NTC. Tránh va chạm, uốn cong các linh kiện trong quá trình hàn, sản xuất và vận chuyển.
