Ein Servo-Vorschubsystem ist ein automatisches Steuersystem, das die Position und Geschwindigkeit beweglicher Teile als Steuervariablen verwendet. Es ist ein typisches elektromechanisches integriertes System, das hauptsächlich aus einer Positionssteuereinheit, einer Geschwindigkeitssteuereinheit, einer Antriebskomponente (Motor), einer Erkennungs- und Rückkopplungseinheit und einer mechanischen Ausführungseinheit besteht.

Anforderungen an Servo-Vorschubsteuerungssysteme:

1. Schnelle Reaktion ohne Überschwingen.

2. Großer Geschwindigkeitsbereich.

3. Hohe Positioniergenauigkeit.

4. Ausreichende Getriebesteifigkeit und Hochgeschwindigkeitsstabilität.

5. Hohe Zuverlässigkeit: Das Vorschubantriebssystem von CNC-Werkzeugmaschinen ist äußerst zuverlässig, betriebsstabil, anpassungsfähig an Temperatur, Feuchtigkeit, Vibration und andere Umgebungsbedingungen und äußerst störresistent.

6. Niedrige Geschwindigkeit, hohes Drehmoment, starke Überlastfähigkeit. Im Allgemeinen können Servoantriebe mehrere Male oder sogar mehrere Male innerhalb weniger Minuten oder sogar einer halben Stunde überlastet werden, ohne Schaden zu nehmen.

Anforderungen an Servomotoren:

1. Der Motor sollte häufigen Start-, Brems- und Rückwärtsvorgängen standhalten.

2. Der Motor sollte sowohl bei hohen als auch bei niedrigen Drehzahlen reibungslos laufen und nur minimale Drehmomentschwankungen aufweisen. Insbesondere bei niedrigen Drehzahlen sollte er eine konstante Drehzahl beibehalten, ohne zu kriechen.

3. Der Motor sollte eine große und lang anhaltende Überlastkapazität aufweisen, um den Anforderungen an ein hohes Drehmoment bei niedriger Geschwindigkeit gerecht zu werden. Im Allgemeinen müssen Gleichstrom-Servomotoren innerhalb weniger Minuten einer 4- bis 6-fachen Überlastung ohne Beschädigung standhalten.

4. Um die Anforderungen einer schnellen Reaktion zu erfüllen, sollte der Motor ein kleines Trägheitsmoment, ein großes Stillstandsdrehmoment und eine möglichst kleine Zeitkonstante und Startspannung haben.

Relevante Parameter von Servoverstärkern:

1. Positionsproportionalverstärkung:

• Stellen Sie die Proportionalverstärkung des Positionsreglers ein.
• Der Parameterwert wird durch das spezifische Servosystemmodell und die Lastbedingungen bestimmt.
• Eine größere Einstellung führt zu einer höheren Verstärkung und Steifigkeit, was zu einer geringeren Positionsverzögerung unter den gleichen Frequenzbefehlsimpulsbedingungen führt. Wenn der Wert jedoch zu hoch eingestellt wird, kann es zu Schwingungen oder Überschwingen kommen.

2. Positions-Feedforward-Verstärkung:

• Stellen Sie die Vorwärtsverstärkung der Positionsschleife ein.
• Eine größere Einstellung zeigt eine geringere Positionsverzögerung unter allen Frequenzbefehlsimpulsbedingungen an.
• Wenn keine hohen Reaktionseigenschaften erforderlich sind, wird dieser Parameter normalerweise auf 0 gesetzt.
• Eine größere Vorwärtsverstärkung im Positionsregelkreis verbessert die Hochgeschwindigkeitsreaktionseigenschaften des hydraulischen Servosteuerungssystems, kann das System jedoch instabil und schwingungsanfällig machen.

3. Geschwindigkeitsproportionale Verstärkung:

• Stellen Sie die Proportionalverstärkung des Drehzahlreglers ein.
• Stellen Sie den Wert so groß wie möglich ein, vorausgesetzt, dass das System nicht schwingt.
• Eine größere Einstellung führt zu einer höheren Verstärkung und Steifigkeit. Der Parameterwert wird durch das spezifische Servoantriebssystemmodell und den Lastwert bestimmt. Im Allgemeinen gilt: Je größer die Lastträgheit, desto größer der Einstellwert.

4. Geschwindigkeitsintegralzeitkonstante:

• Stellen Sie die Integralzeitkonstante des Drehzahlreglers ein.
• Stellen Sie den Wert so klein wie möglich ein, vorausgesetzt, dass das System nicht schwingt.
• Eine kleinere Einstellung führt zu einer schnelleren Integralgeschwindigkeit. Der Parameterwert wird durch das spezifische Servoantriebssystemmodell und die Lastbedingungen bestimmt. Im Allgemeinen gilt: Je größer die Lastträgheit, desto größer der Einstellwert.

5. Filterfaktor für Geschwindigkeitsrückmeldung:

• Stellen Sie die Tiefpassfiltereigenschaften der Drehzahlrückmeldung ein.
• Ein kleinerer Wert führt zu einer höheren Grenzfrequenz und einer schnelleren Geschwindigkeitsrückmeldung.
• Ein größerer Wert führt zu einer niedrigeren Grenzfrequenz und weniger Motorgeräuschen. Wenn die Lastträgheit groß ist, kann der Einstellwert entsprechend reduziert werden. Ein zu großer Wert verlangsamt die Reaktion und kann zu Schwingungen führen.

6. Einstellung des maximalen Ausgangsdrehmoments:

• Unabhängig von der Drehrichtung.
• Auf Geschwindigkeit einstellen.
• Stellen Sie den internen Drehmomentgrenzwert des Servomotors ein.
• Der Einstellwert ist ein Prozentsatz des Nenndrehmoments.
• Diese Grenze ist im Bereich der Positionierungsabwicklung jederzeit gültig.
• Stellen Sie den Impulsbereich für den Abschluss der Positionierung im Positionierungssteuerungsmodus ein.
• Die Beschleunigungs- und Verzögerungscharakteristik ist im Drehzahlbereich bis zum Erreichen der Geschwindigkeit linear.
• Wenn im Positioniersteuerungsmodus die Motordrehzahl diesen Einstellwert überschreitet, ist das Drehzahlankunftsschaltersignal EIN, andernfalls ist es AUS.
• Dieser Parameter dient dem Treiber als Grundlage für die Beurteilung, ob die Positionierung im Positionierungssteuerungsmodus abgeschlossen ist. Wenn die verbleibenden Impulse im Positionsabweichungszähler kleiner oder gleich dem Einstellwert sind, betrachtet der Treiber die Positionierung als abgeschlossen und das In-Place-Schaltersignal ist EIN; andernfalls ist es AUS.

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