Aplicación del motor paso a paso lineal en el control de velocidad del motor del rodillo de camino

- Dec 11, 2018-

Aplicación del motor paso a paso lineal en el control de velocidad del motor del rodillo de camino

El compactador de doble tambor hidráulico completo es un equipo de construcción que compacta la superficie de la carretera en la construcción de pavimentos modernos para cumplir con los requisitos de compactación y planitud predeterminadas. Dado que el rodillo de carretera utiliza principalmente su marcha y vibración para trabajar, su velocidad de marcha y su fuerza de excitación determinan la clave para la calidad de la construcción. Como motor principal, las condiciones de trabajo y la eficiencia de trabajo afectan directamente el rendimiento de trabajo y la vida útil del rodillo; su velocidad de trabajo afecta directamente a la potencia de salida de toda la máquina. Para mejorar el rendimiento de trabajo y la eficiencia de trabajo de todo el rodillo y maximizar el rendimiento a toda velocidad del motor, logramos el propósito anterior al controlar la velocidad del motor mediante el control de circuito cerrado de la velocidad del motor.

1 sistema de estructura y principio

1.1 Resumen

En la aplicación de motores de maquinaria de ingeniería tradicionales, la mayor parte de la velocidad del motor se ajusta con la palanca manual o el pedal para ajustar la velocidad del motor, y la velocidad del motor no se controla. Esto no solo afecta su propio rendimiento sino que también le da al rodillo un rendimiento superior y original. Juego limitado: la elevación y desaceleración del motor son extremadamente inconvenientes, es difícil lograr el control automático y remoto. Además, el rodillo tiene un gran cambio de carga en los modos de vibración y no vibración; la velocidad del motor fluctúa con las fluctuaciones de la carga, afectando al motor y a la eficiencia de trabajo del sistema hidráulico; El motor es difícil de operar a una velocidad más baja. Si la carga es grande (caminar o encender el aire acondicionado a baja velocidad), es fácil hacer que el motor disminuya la velocidad o incluso se apague; La velocidad del motor no se puede ajustar automáticamente. En respuesta a estas situaciones, desarrollamos un dispositivo de control de circuito cerrado de computadora de velocidad de computadora para resolver los problemas anteriores. La estructura del hardware del sistema se muestra en la Figura 1.

1.2 Análisis del principio de control.

El compactador de doble tambor tiene tres estados en funcionamiento normal: desplazamiento de balanceo estático, marcha de vibración y marcha a alta velocidad. Estos tres estados tienen diferentes requisitos de potencia de salida para el motor. Se utilizarán el asa de desplazamiento, el interruptor de cambio y el interruptor de vibración. Las tres señales de conmutación se introducen en el PLC, y las velocidades correspondientes del motor se pueden determinar respectivamente por la relación lógica mutua. Al mismo tiempo, el PLC también recibe la señal de pulso del sensor de velocidad que llega a la carcasa del volante del motor, y las dos señales se envían al ajuste PID en el PLC. A través de una determinada operación, se envía al conductor una señal de impulso y dirección de alta velocidad, y el controlador la convierte en dos trenes de impulsos con una diferencia de fase de 180 ° al motor paso a paso lineal. El motor gira en un cierto ángulo de rotación para provocar un desplazamiento lineal correspondiente del eje estriado. Y accione la palanca del acelerador del motor para alcanzar con precisión una posición determinada, y finalmente haga que el motor funcione de manera estable a una velocidad determinada, asegurando la mejor coincidencia entre la potencia de salida del motor y la demanda de potencia.

Teniendo en cuenta los requisitos especiales de las condiciones de trabajo reales y la pérdida de la señal de velocidad del motor, el sistema ha diseñado dos modos de velocidad de bucle cerrado y control de bucle abierto, y se puede cambiar libremente mediante la visualización de texto. En el modo de bucle abierto, se utiliza la consola. El interruptor de control de reducción de velocidad y aumento de velocidad realiza un ajuste continuo de la velocidad del motor desde ralentí bajo a ralentí alto.

1.3 análisis de selección de hardware

En la actualidad, los dispositivos de accionamiento aplicados al dispositivo de aceleración controlado electrónicamente en el mercado son electroimanes proporcionales lineales, motores paso a paso oscilantes y motores paso a paso lineales. El análisis comparativo es el siguiente:

1) Electroimán proporcional lineal: estructura simple, sin mantenimiento, alta confiabilidad, respuesta rápida, control de desplazamiento preciso, control de señal de pulso PWM, frecuencia de pulso baja <> el defecto es que no hay capacidad de autobloqueo, consumo de corriente La corriente en la posición grande y máxima es de 3.5A, y el calor de la bobina causa una estabilidad térmica y una linealidad deficientes.

2) Motor paso a paso giratorio: puede ser controlado por la señal de pulso PWM o PTO, con respuesta rápida, capacidad anti-interferencia fuerte y bajo consumo de energía. La desventaja es la transmisión de engranajes rectos, la estructura es más complicada, no hay capacidad de autobloqueo y la estabilidad en el control de circuito cerrado es deficiente.

3) Motor paso a paso lineal: estructura simple, sin mantenimiento, alta confiabilidad, control de desplazamiento preciso, control de señal de pulso de PTO, si el motor paso a paso recibe un pulso para un ángulo de rotación de 5 ° ~ 12 °, convertido en El desplazamiento lineal puede alcanzar La precisión es de 0.05 ~ 0.10mm, la respuesta es rápida, el momento de inercia es pequeño, es fácil lograr el arranque, retroceso y frenado, una fuerte capacidad anti-interferencia, capacidad de autobloqueo, la desventaja es que la frecuencia del pulso es más alto> 500Hz Debe haber un dispositivo de protección de sobrecarga de posición extrema.

Sobre la base del análisis anterior, finalmente elegimos una línea recta.

Motor paso a paso, al mejorar la precisión del ajuste de montaje, alta

La protección del límite de velocidad de ralentí y la protección suave del programa no solo cumplen con el control preciso de velocidad constante, la precisión del control es de ± 20 RPM, la vida útil también se mejora considerablemente y el producto se ha utilizado durante 1000 horas sin problemas.



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