Control de velocidad del actuador lineal
Los actuadores lineales juegan un papel fundamental en las operaciones dentro de varios sectores, incluidos la atención médica, la fabricación, la agricultura, el automóvil, entre otros; Por lo tanto, la necesidad de una mayor precisión y precisión es esencial. Los controladores de velocidad del actuador lineal ofrecen mecanismos de control óptimos para regular el movimiento a las velocidades deseadas según los requisitos de la aplicación.
Las funciones principales de los controladores de velocidad del actuador lineal son regular la entrada de voltaje suministrada a un motor o actuador eléctrico al tiempo que acomodan los requisitos de carga a la capacidad de salida de fuerza máxima, lo que garantiza una mayor eficiencia dentro de los sistemas dinámicos.
El control de las velocidades lineales del actuador requiere mecanismos sofisticados como la implementación de un bucle de control de velocidad que implica bucles de retroalimentación obtenidos de sensores integrados que detectan cambios en la posición o la velocidad, esto ayuda a producir resultados óptimos a través de la calibración. El tablero de control del actuador de Firgelli presenta su propio bucle de retroalimentación de control de velocidad incorporado que establece condiciones óptimas para el funcionamiento al tiempo que garantiza movimientos precisos para los avances de su sistema.
La placa de control del actuador de Firgelli tiene su propio circuito de retroalimentación de control de velocidad incorporado si necesita un sistema de bucle cerrado de retroalimentación para controlar la velocidad con mucha precisión. Esta caja de control se puede usar con actuadores lineales que tienen sensores de retroalimentación incorporados, SOCH como Hall Sensro u sensor óptico, ya que necesita estos sensores para medir la velocidad del acuador.
Para garantizar la precisión y evitar errores, los actuadores lineales gobernados por los controladores de velocidad monitorean y reevalúan continuamente sus velocidades. El siguiente diagrama de cableado ilustra cómo conectar un actuador lineal a un interruptor de balancín y un controlador de velocidad para un rendimiento y control óptimos.
Diagrama de cableado para un controlador de velocidad y un actuador
CONTROL PREVIO
En el contexto de los actuadores lineales y el control de la velocidad, el control de alimentación es un concepto crucial. Este enfoque opera bajo el supuesto de que, como el controlador, el usuario puede predecir con precisión la salida del controlador de velocidad y hacer los ajustes necesarios en consecuencia. El propósito principal de un bucle de control para la regulación de la velocidad es optimizar la velocidad del actuador para alinearse con los requisitos de una tarea específica. Siempre que todas las variables permanezcan constantes, el control de feed-forward permite a los usuarios hacer predicciones informadas con respecto a la relación entre el ciclo de trabajo del actuador y su velocidad, en función de los valores del sensor por segundo.
Al calcular el ciclo de trabajo, los usuarios pueden alcanzar con precisión la velocidad deseada y minimizar los errores en la estimación. Este enfoque mitiga el riesgo de sobrepasar y perder el objetivo por completo, o detenerse prematuramente antes de alcanzar el objetivo, socavando así el objetivo fundamental de utilizar un actuador lineal.
Cómo un controlador de velocidad de CC controla la velocidad de un actuador
Un controlador de velocidad de CC que utiliza la modulación de ancho de pulso (PWM) es un dispositivo electrónico sofisticado diseñado para regular la velocidad de un Actuador de DC. PWM es una técnica que permite el control del voltaje promedio suministrado a un motor DC al encender y apagar rápidamente la energía a una frecuencia constante. La velocidad del actuador de CC se puede modular ajustando el tiempo (ciclo de trabajo) en relación con el tiempo de apagado dentro de cada ciclo.
Aquí hay una descripción general de cómo funciona un controlador de velocidad DC que usa PWM para controlar la velocidad de un actuador de DC:
- Frecuencia: El controlador PWM genera una señal de onda cuadrada de frecuencia constante, que consiste en alternar períodos de encendido y apagado. Esta frecuencia suele ser lo suficientemente alta como para que el motor del actuador no perciba la acción de conmutación, lo que resulta en un control de velocidad suave.
- Ciclo de trabajo: El ciclo de trabajo se refiere al porcentaje de tiempo que la señal permanece en el estado en un solo ciclo. Al variar el ciclo de trabajo, se puede controlar el voltaje promedio suministrado al motor del actuador. Un ciclo de trabajo más alto corresponde a un voltaje promedio más alto, lo que lleva a una velocidad del actuador más rápida, mientras que un ciclo de trabajo más bajo resulta en un voltaje promedio más bajo y, en consecuencia, una velocidad del actuador más lenta.
- Modulación: A medida que el usuario o un sistema automatizado ajusta la velocidad deseada del actuador de CC, el controlador PWM modifica el ciclo de trabajo en consecuencia. Esto asegura que el voltaje promedio apropiado se suministre al actuador, lo que permite un control preciso sobre su velocidad.
- Eficiencia: Dado que el controlador de velocidad PWM cambia rápidamente entre los estados completamente encendidos y completamente apagados, se minimizan las pérdidas de energía en forma de calor. Esto hace que PWM sea un método altamente eficiente para controlar la velocidad de un actuador de CC.
En resumen, un controlador de velocidad de CC que emplea trabajos PWM generando una señal de onda cuadrada con una frecuencia constante y un ciclo de trabajo variable. Al ajustar el ciclo de trabajo, el controlador modula el voltaje promedio suministrado al motor del actuador de CC, lo que permite un control preciso sobre su velocidad mientras mantiene una alta eficiencia energética.
¿Por qué querrías usar un controlador de velocidad?
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Control de precisión: El beneficio principal de un controlador de velocidad es su capacidad para ofrecer un control preciso sobre la velocidad del actuador. Esta característica permite a las personas ajustar la velocidad del actuador, asegurando que funcione de manera óptima para la tarea o aplicación específica en cuestión. Al lograr la velocidad deseada con precisión, puede mejorar el rendimiento general y la efectividad del sistema.
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Adaptabilidad: Las diferentes aplicaciones a menudo exigen requisitos de velocidad variables o requieren ajustes durante la operación. El controlador de velocidad Firgelli le proporciona la flexibilidad de modificar y adaptar fácilmente la velocidad del actuador para satisfacer las demandas únicas de cada aplicación. Esta adaptabilidad permite a los ingenieros optimizar el rendimiento del sistema en diversos escenarios.
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Funcionamiento suave: Controladores de velocidad, particularmente aquellos que emplean tecnología de modulación de ancho de pulso (PWM) que hacen la mayoría de los controladores de velocidad adecuados, ofrecen la ventaja de ofrecer un control suave y consistente sobre la velocidad del actuador. Esta operación suave es crucial ya que minimiza el estrés mecánico y el desgaste en el actuador, extendiendo así su vida útil.
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Sincronización: Ciertas aplicaciones necesitan movimiento sincronizado entre múltiples actuadores. En tales casos, los controladores de velocidad juegan un papel fundamental en el mantenimiento de la velocidad constante en todos los actuadores involucrados. Esta sincronización garantiza una coordinación precisa y una operación armoniosa, lo que resulta en un rendimiento y funcionalidad optimizados del sistema en su conjunto.
¿Cuál es el sonido de tono alto que escuchas proveniente del controlador de velocidad a medida que gira la velocidad cada vez más baja?
El sonido agudo que escucha proveniente del controlador de velocidad a medida que gira la velocidad más baja y más baja es causado por la frecuencia de conmutación de la técnica de modulación de ancho de pulso (PWM) utilizada para regular la velocidad del actuador.
PWM implica cambiar rápidamente la fuente de alimentación al motor a una frecuencia constante. Cuando se reduce la velocidad, el ciclo de trabajo (el porcentaje de tiempo que la señal está en el estado en el estado) disminuye, lo que hace que el motor reciba menos voltaje promedio. En algunos casos, la frecuencia PWM o sus armónicos pueden caer dentro del rango audible de audición humana (20 Hz a 20 kHz).
El sonido puede generarse debido a la vibración de las bobinas del motor u otros componentes dentro del controlador de velocidad, que resuena en la frecuencia PWM o sus armónicos. Esta vibración es causada por la rápida expansión y contracción del campo magnético generado por la corriente eléctrica en las bobinas del motor a medida que cambian entre los estados de encendido y apagado.
A medida que la velocidad se reduce, el ciclo de trabajo disminuye y el motor recibe menos energía durante cada ciclo de conmutación. Este cambio en la potencia puede hacer que el ruido audible se vuelva más pronunciado. Además, ciertas frecuencias resonantes del sistema pueden ser más susceptibles a producir ruido audible, dependiendo de las características mecánicas y eléctricas del motor y el controlador de velocidad.
