Zgjidhja e problemeve të ndërhyrjes elektromagnetike (EMI) në fazat e servomotorëve

Ne kemi ndërtuar skena manuale dhe të motorizuara për më shumë se 9 vjet. Gjithashtu prodhojmë platforma të automatizuara të shtrirjes. Pra, kemi parë shumë probleme me elektromagnetike. Disa janë të lehta. Disa të bëjnë të duash të shkulësh flokët.

Nëse punoni me shtrirje optike, e dini ndjesinë. Skena lëviz. Kamera duket. Imazhi është i zhurmshëm. Pozicioni është i gabuar me disa mikronë. Kontrolloni mekanikën. Gjithçka është e ngushtë. Pastaj e kuptoni se problemi nuk është mekanik. Është zhurmë elektrike.

Ky udhëzues është për blerësit, inxhinierët dhe këdo që ka nevojë për njëfaza e servomotoritqë funksionon në një fabrikë të vërtetë. Pa shumë gjëra të kota. Vetëm gjëra praktike që kemi mësuar nga projekte të vërteta.

Çfarë bën EMI në një fazë servomotori

EMI do të thotë ndërhyrje elektromagnetike. Është zhurmë elektrike e padëshiruar. Mund të udhëtojë përmes kabllove ose në ajër. Kur hyn në skenën tuaj, ndërhyn me diskun, enkoderin, kamerën ose sensorët.

Rezultati?Ndërhyrja e kontrollit të lëvizjesSkena nuk lëviz pikërisht aty ku ia keni thënë. Ndonjëherë është një gabim i vogël. Ndonjëherë është një gabim i madh. Në shtrirjen optike, edhe një gabim i vogël është një problem i madh.

Ne kemi parë një fazë standarde me përsëritshmëri 2 µm në laborator. Në linjën e prodhimit, ra në 15 µm. E njëjta fazë. E njëjta mekanikë. E vetmja ndryshim ishte elektromagnetika nga pajisjet aty pranë.

Nga vjen EMI në fazat e motorizuara

EMI në fazat e motorizuarazakonisht vjen nga katër vende. Le t'i analizojmë ato.

Shoferi është zakonisht i dyshuari kryesor

Shumica e servo-ngasësve përdorin PWM. Kjo do të thotë se ato e ndezin dhe e fikin energjinë shumë shpejt. Po flasim për 10 kHz deri në 100 kHz ose më shumë. Ky ndërrim i shpejtë krijon zhurmë me frekuencë të lartë. Është burimi më i madh i EMI-ve në shumicën e sistemeve.

Kabllot dhe Tokëzimi: Të Dyshuarit e Zakonshëm

Kabllot e energjisë dhe kabllot e sinjalit nuk duhet të lidhen kurrë së bashku. Nëse lidhen, zhurma kalon nga njëri te tjetri. Kemi parë një kabllo enkoderi të pambrojtur prej 3 metrash pranë një kablloje energjie 220 V. Kjo shtoi 10 µm gabim. Vetëm nga drejtimi i kabllove.

Tokëzimi i keq është një tjetër problem i madh. Një qark tokëzimi vepron si një antenë. Ai kap zhurmën dhe e dërgon atë direkt te enkoderi ose kamera juaj.

Enkoderët dhe kamerat janë viktimat

Enkoderët dërgojnë sinjale me tension të ulët. Ato janë të lehta për t'u shqetësuar. Nëse kablloja e enkoderit nuk është e mbrojtur, zhurma mund të ndryshojë pulset. Pastaj, disku mendon se skena është diku ku nuk është.

Kamerat janë gjithashtu të ndjeshme. EMI shfaqet si vija, borë ose shirita rrotullues në imazh. Programi sheh skajin e gabuar. Ai llogarit zhvendosjen e gabuar. Skena lëviz në vendin e gabuar.

Burime të tjera për të cilat mund të mos mendoni

Saldatorët, pompat, lazerët dhe madje edhe dritat fluoreshente mund të krijojnë EMI. Dikur kishim një klient, skena e të cilit defektohej sa herë që ndizej një saldator aty pranë. Skena ishte në rregull. Mjedisi ishte problemi.

Pse është kaq e ndjeshme shtrirja optike e automatizuar

EMI në fazat e motorizuara për platformat e automatizuara të shtrirjes optikeështë një problem i zakonshëm dhe i kushtueshëm. Ja pse.

Rreshtimi optik është një proces me lak të mbyllur. Kamera shikon një shenjë. Programi llogarit zhvendosjen. Platforma lëviz për ta korrigjuar atë. Pastaj kamera kontrollon përsëri. Nëse EMI hyn në sinjalin e kamerës, imazhi nuk është i qartë. Nëse EMI hyn në sinjalin e koduesit, disku ngatërrohet. Laku nuk qetësohet kurrë.

Në shumë fabrika, objektivi është 1 µm deri në 5 µm. EMI mund të shtojë lehtësisht gabim nga 10 µm deri në 50 µm. Ky është ndryshimi midis kalimit dhe dështimit.

Si të zvogëlohet ndërhyrja e kontrollit të lëvizjes në fazat e servomotorëve për platformat e automatizuara të shtrirjes optike?

Kjo është pyetja e madhe.Si të zvogëlohet ndërhyrja e kontrollit të lëvizjes në fazat e servomotorëve për platformat e automatizuara të shtrirjes optike?Përgjigja nuk është një pjesë magjike. Është një qasje sistemike.

Ja 8 gjëra që bëjmë në projekte reale.

1. Përdorni kabllo të mbrojtura me çifte të përdredhura

Mbrojtja bllokon fushat elektrike. Përdredhja anulon fushat magnetike. Përdorni kabllo të përdredhura të mbrojtura për enkoderët. Përdorni kabllo të mbrojtura për fuqinë e motorit. Lidhni mburojën në të dy skajet për zhurmën me frekuencë të lartë. Për zhurmën me frekuencë të ulët, provoni njërin skaj. Testoni të dy skajet.

Një mburojë e mirë mund ta ulë zhurmën nga 20 dB në 40 dB. Kjo është 10 deri në 100 herë më pak tension zhurme.

2. Mbajini telat e energjisë dhe të sinjalit larg njëri-tjetrit

Mbani kabllot e energjisë të paktën 20 cm larg kabllove të sinjalit. Nëse duhet të kryqëzohen, kryqëzojini në 90 gradë. Mos i vendosni kurrë paralelisht për distanca të gjata. Ky rregull i thjeshtë mund të zvogëlojëndërhyrja e kontrollit të lëvizjesme gjysmën ose më shumë.

3. Rregulloni tokëzimin tuaj

Përdorni një pikë të vetme tokëzimi për sinjalet analoge. Përdorni një plan tokëzimi për zhurmat me frekuencë të lartë. Mbani telat e tokëzimit të shkurtër dhe të trashë. Shmangni zinxhirët e lidhjeve. Një tokëzim i keq mund ta përkeqësojë EMI-në, jo ta përmirësojë.

4. Shtoni filtra EMI dhe bërthama ferriti

Instaloni një filtër EMI në hyrjen AC të njësisë. Shtoni bërthama ferriti në kabllot e motorit dhe enkoderit. Një bërthamë ferriti mund të shtojë 10 dB deri në 30 dB impedancë në frekuencë të lartë. Ajo ndalon përhapjen e zhurmës përgjatë kabllit.

5. Zgjidhni Transmetues dhe Motorë me EMI të Ulët

Jo të gjitha disqet janë të barabarta. Disa kanë ndërrim të butë. Disa kanë filtra të integruar. Disa motorë kanë dizajn më të mirë të mbështjelljes. Kërkoni të dhëna të testit EMI. Një EMI i ulëtfaza e servomotoritmund të kushtojë 10% deri në 20% më shumë. Por mund të kursejë 50% të kohës së debugging-ut.

6. Përmirësoni reagimet e koduesit

Përdorni enkoderë diferencialë në vend të atyre me një skaj të vetëm. Sinjalet diferenciale refuzojnë zhurmën e modalitetit të zakonshëm. Përdorni enkoderë optikë në fusha të forta magnetike. Përdorni enkoderë magnetikë në mjedise të ndotura. Përputhni enkoderin me punën.

7. Matni para se të rregulloni

Nuk mund ta rregullosh atë që nuk mund ta matësh. Përdor një osciloskop për të parë sinjalet e enkoderit. Përdor një marrës EMI për të gjetur zhurmën e rrezatuar. Kontrollo pranë kamerës, enkoderit dhe njësisë. Regjistro nivelin e zhurmës para dhe pas çdo rregullimi.

8. Përdorni filtrat e softuerëve si mjetin e fundit

Ndonjëherë pajisjet nuk janë të mjaftueshme. Mund të shtoni një filtër prerjesh në disk. Mund të shtoni një filtër kalimi të ulët në softuerin e kamerës. Mund të llogaritni mesataren e leximeve të shumëfishta. Këto metoda nuk e heqin EMI-në, por e zvogëlojnë efektin e saj.

Tabela 1 tregon se çfarë lloj përmirësimi mund të prisni.

Faza e Servo Motorrit me EMI të Ulët kundrejt Fazës Standarde të Servo Motorrit për Rreshtim Optik të Automatizuar

Kur blini një skenë, keni një zgjedhje. Mund të blini një skenë standarde. Ose mund të blini një skenë me EMI të ulët.Faza e Servo Motorrit me EMI të Ulët kundrejt Fazës Standarde të Servo Motorrit për Rreshtim Optik të AutomatizuarKrahasimi është i rëndësishëm. Ai ndikon në çmim, kohëzgjatje dhe performancë.

Ja se si krahasohen ato.

Një fazë standarde është e mirë për detyra të thjeshta. Nëse lëvizni nga pika A në pikën B me saktësi 50 µm, EMI mund të mos ketë rëndësi. Por nëse i rregulloni komponentët optikë me saktësi 1 µm, një fazë standarde mund të dështojë.

Një fazë me EMI të ulët kushton më shumë. Por zvogëlon rrezikun. Kursen kohë inxhinierike. Përmirëson rendimentin. Në shumë projekte, kostoja shtesë shlyhet brenda disa javësh.

Një listë e thjeshtë kontrolli për përzgjedhje

Si e zgjidhni të drejtënfaza e servomotoritPërdorni këtë listë kontrolli.

Hapi 1: Përcaktoni mjedisin tuaj EMI.Renditni pajisjet aty pranë. Makinat e saldimit, pompat, lazerët dhe transmisionet janë burime të forta zhurme. Kontrolloni distancën. Kontrolloni frekuencën.

Hapi 2: Kontrolloni përsëritshmërinë, jo vetëm rezolucionin.Një fazë mund të ketë rezolucion prej 0.1 µm. Por nëse përsëritshmëria është 5 µm, ajo nuk mund të mbajë shtrirje prej 1 µm. Kërkoni të dhëna testimi sipas EMI-së.

Hapi 3: Pyesni për mbrojtjen dhe tokëzimin.A janë kabllot të mbrojtura? Si është e lidhur mburoja? A ka një plan tokëzimi? A mund të jepni një diagramë tokëzimi?

Hapi 4: Rishikoni dizajnin e kabllit dhe lidhësit.Lidhësit metalikë janë më të mirë se plastikët. Ato ofrojnë mbrojtje. Kontrolloni rrezen e lakimit të kabllit. Një lakim i ngushtë mund ta thyejë mburojën.

Hapi 5: Kërkoni të dhënat e testit EMI.Kërkoni të dhëna për emetimet e rrezatuara dhe të përçuara. Kërkoni të dhëna nga testet e imunitetit. Nëse furnizuesi nuk mund t'i ofrojë ato, kini kujdes.

Hapi 6: Merrni parasysh koston totale.Mos krahasoni vetëm çmimin e fazës. Përfshini kohën e inxhinierisë, kohën e debugging-ut, kohën e ndërprerjes dhe humbjen e rendimentit.

Raste të Vërteta nga Dyqani ynë

Ne kemi parëEMI në fazat e motorizuaranë shumë industri. Ja katër raste reale.

Rasti 1: Inspektimi i pllakës gjysmëpërçuese.Një klient përdori një standardfaza e servomotoritKamera pa zhurmë prej 5 µm. Përsëritshmëria e skenës ishte 3 µm. Pas shtimit të kabllove të mbrojtura dhe një bërthame ferriti, zhurma ra në 1 µm. Rendimenti u përmirësua me 8%.

Rasti 2: Riparimi i panelit të ekranit.Një sistem riparimi ekrani kishte defekte të rastësishme të diskut çdo 20-30 cikle. Shkaku ishte një lak tokëzimi midis skenës dhe lazerit. Një tokëzim me një pikë të vetme dhe një transformator izolimi e rregulluan atë. Defektet u ndalën plotësisht.

Rasti 3: Skanimi i diapozitivave mjekësore.Një skaner mjekësor kishte nevojë për lëvizje të qetë. Skena vibronte me 100 Hz. Shkaku ishte zhurma PWM nga disku. Një filtër me kalim të ulët dhe një disk me EMI të ulët ulën dridhjet me 90%.

Rasti 4: Rreshtimi me lazer.Një platformë për shtrirjen e lazerit kishte një gabim pozicioni prej 10 µm. Kablloja e koduesit nuk ishte e mbrojtur. Ajo shtrihej pranë një kablloje energjie 220 V për 3 metra. Pas ndarjes së kabllove dhe përdorimit të një kablloje koduesi të mbrojtur, gabimi ra në 1.5 µm.

Pyetje të shpeshta

Si të zvogëlohet ndërhyrja e kontrollit të lëvizjes në fazat e servomotorëve për platformat e automatizuara të shtrirjes optike?
Përdorni kabllo të mbrojtura. Ndani energjinë dhe sinjalin. Tokezoni siç duhet. Shtoni filtra dhe ferite. Zgjidhni një fazë me EMI të ulët. Testoni me një osciloskop. Këto hapa zvogëlojnëndërhyrja e kontrollit të lëvizjesnga 80% në 95% në shumicën e rasteve.

Cili është burimi më i madh i EMI-së në një fazë servomotori?
Servo-ngasësi PWM është burimi më i madh. Kabllot e motorit janë të dytat. Unazat e tokëzimit janë të tretat.

A mund ta rregulloj EMI-në pa ndryshuar skenën?
Po. Mund të shtoni filtra, ferite dhe kabllo të mbrojtura. Mund të përmirësoni tokëzimin. Por nëse dizajni i skenës është i dobët, mund të merrni vetëm përmirësim të pjesshëm.

Sa kushton një fazë servomotori me EMI të ulët?
Një fazë me EMI të ulët kushton 10% deri në 30% më shumë se një fazë standarde. Çmimi i saktë varet nga udhëtimi, ngarkesa dhe saktësia.

A kam nevojë për një fazë të ulët EMI për një dhomë të pastër?
Dhoma e pastër nuk e largon EMI-në. Por pajisjet e dhomës së pastër shpesh janë të ndjeshme. Një fazë EMI e ulët është një zgjedhje e mirë për shtrirjen optike të dhomës së pastër.

Si ta testoj EMI-në?
Përdorni një osciloskop për zhurmën e sinjalit. Përdorni një marrës EMI për zhurmën e rrezatuar. Testoni në kamera, enkoder dhe disk. Krahasoni para dhe pas çdo rregullimi.

Pse të punoni me ne

Ne kemi qenë në këtë biznes për më shumë se 9 vjet. Ne prodhojmë faza manuale dhe të motorizuara. Gjithashtu prodhojmë platforma të automatizuara të rreshtimit. Ne përqendrohemi në kërkim-zhvillim, prodhim dhe shitje. Ne e kuptojmë EMI-në sepse e testojmë atë çdo ditë.

Tonëfaza e servomotoritopsionet përfshijnë:

Sete kabllosh me EMI të ulët.

Kabllo të koduesit të mbrojtur.

Filtra EMI të integruar.

Enkoderë diferencialë.

Dizajn i tokëzimit me porosi.

Të dhënat e testit EMI me kërkesë.

Ne nuk shesim vetëm një skenë. Ne ju ndihmojmë të zgjidhni të gjithë problemin e lëvizjes. Nëse keni një problem me EMI, na dërgoni konfigurimin tuaj. Ne mund të shqyrtojmë kabllot, tokëzimin dhe cilësimet e transmisionit tuaj. Ne mund të rekomandojmë një skenë me EMI të ulët që i përshtatet buxhetit tuaj.

Le të flasim për problemin tuaj me EMI-në

A po ndërtoni një platformë të automatizuar të shtrirjes optike? A jeni të lodhur ngandërhyrja e kontrollit të lëvizjesA keni nevojë për njëfaza e servomotoritqë punon në një fabrikë të zhurmshme?

Na kontaktoni sot. Na tregoni objektivin tuaj të saktësisë, diapazonin e udhëtimit, ngarkesën dhe mjedisin. Ne do t'ju japim një rekomandim të qartë. Gjithashtu do të ndajmë të dhënat e testimit dhe këshillat e përzgjedhjes. Le të zvogëlojmë EMI-në dhe të përmirësojmë rendimentin tuaj.

Na dërgoni një email tani. Merrni një ofertë të shpejtë. Zgjidhni problemin tuaj me EMI me një skenë të ndërtuar për prodhim të vërtetë.