Controle de velocidade do atuador linear
Os atuadores lineares desempenham um papel crítico nas operações em vários setores, incluindo saúde, manufatura, agricultura, automotivo, entre outros; portanto, a necessidade de maior precisão e exatidão é essencial. Os controladores de velocidade do atuador linear oferecem mecanismos de controle ideais para regular o movimento nas velocidades desejadas de acordo com os requisitos da aplicação.
As principais funções dos controladores de velocidade do atuador linear são regular a entrada de tensão fornecida a um motor elétrico ou atuador, ao mesmo tempo em que acomodam os requisitos de carga na capacidade máxima de saída de força - garantindo assim maior eficiência em sistemas dinâmicos.
O controle das velocidades do atuador linear requer mecanismos sofisticados, como a implementação de um circuito de controle de velocidade que envolve circuitos de feedback obtidos de sensores incorporados que detectam mudanças na posição ou velocidade - isso ajuda a produzir resultados ideais por meio da calibração. FIRGELLIA placa de controle do atuador apresenta seu próprio circuito de feedback de controle de velocidade integrado que estabelece condições ideais para operação, garantindo movimentos precisos para os avanços do sistema.
FIRGELLIA placa de controle do atuador possui seu próprio circuito de feedback de controle de velocidade integrado se você precisar de um sistema de circuito fechado de feedback para controlar a velocidade com muita precisão. Esta caixa de controle só pode ser utilizada com Atuadores Lineares que possuam sensores de Feedback integrados, como sensor Hall ou sensor Óptico, pois necessita desses sensores para medir a velocidade do Acuador.
Para garantir a precisão e evitar erros, os atuadores lineares controlados por controladores de velocidade monitoram e reavaliam continuamente suas velocidades. O diagrama de fiação a seguir ilustra como conectar um atuador linear a uma chave oscilante e controlador de velocidade para desempenho e controle ideais.
Diagrama de fiação para um controlador de velocidade e um atuador
CONTROLE DE AVALIAÇÃO
No contexto de atuadores lineares e controle de velocidade, o controle feed-forward é um conceito crucial. Esta abordagem opera sob a suposição de que, como controlador, o usuário pode prever com precisão a saída do controlador de velocidade e fazer os ajustes necessários de acordo. O objetivo principal de uma malha de controle para regulação de velocidade é otimizar a velocidade do atuador para alinhá-la com os requisitos de uma tarefa específica. Desde que todas as variáveis permaneçam constantes, o controle feedforward permite que os usuários façam previsões informadas sobre a relação entre o ciclo de trabalho do atuador e sua velocidade, com base nos valores do sensor por segundo.
Ao calcular o ciclo de trabalho, os usuários podem atingir com precisão a velocidade desejada, minimizando erros na estimativa. Esta abordagem mitiga o risco de ultrapassar e errar totalmente o alvo, ou de parar prematuramente antes de atingir o alvo, prejudicando assim o objetivo fundamental da utilização de um atuador linear.
Como um controlador de velocidade DC controla a velocidade de um atuador
Um controlador de velocidade DC que utiliza modulação por largura de pulso (PWM) é um dispositivo eletrônico sofisticado projetado para regular a velocidade de um Atuador CC. PWM é uma técnica que permite o controle da tensão média fornecida a um motor CC, ligando e desligando rapidamente a energia em uma frequência constante. A velocidade do atuador CC pode ser modulada ajustando o tempo LIGADO (ciclo de trabalho) relativo ao tempo DESLIGADO dentro de cada ciclo.
Aqui está uma visão geral de como um controlador de velocidade CC usando PWM opera para controlar a velocidade de um atuador CC:
- Frequência: O controlador PWM gera um sinal de onda quadrada de frequência constante, que consiste em períodos alternados de LIGADO e DESLIGADO. Esta frequência é normalmente alta o suficiente para que o motor do atuador não perceba a ação de comutação, resultando em um controle de velocidade suave.
- Ciclo de trabalho: O ciclo de trabalho refere-se à porcentagem de tempo que o sinal permanece no estado LIGADO durante um único ciclo. Variando o ciclo de trabalho, a tensão média fornecida ao motor do atuador pode ser controlada. Um ciclo de trabalho mais alto corresponde a uma tensão média mais alta, levando a uma velocidade mais rápida do atuador, enquanto um ciclo de trabalho mais baixo resulta em uma tensão média mais baixa e, consequentemente, a uma velocidade mais lenta do atuador.
- Modulação: À medida que o usuário ou um sistema automatizado ajusta a velocidade desejada do atuador CC, o controlador PWM modifica o ciclo de trabalho de acordo. Isto garante que a tensão média apropriada seja fornecida ao atuador, permitindo um controle preciso sobre sua velocidade.
- Eficiência: Como o controlador de velocidade PWM alterna rapidamente entre os estados totalmente LIGADO e totalmente DESLIGADO, as perdas de energia na forma de calor são minimizadas. Isso torna o PWM um método altamente eficiente para controlar a velocidade de um atuador DC.
Em resumo, um controlador de velocidade DC que emprega PWM funciona gerando um sinal de onda quadrada com frequência constante e ciclo de trabalho variável. Ao ajustar o ciclo de trabalho, o controlador modula a tensão média fornecida ao motor do atuador CC, permitindo um controle preciso sobre sua velocidade, mantendo ao mesmo tempo alta eficiência energética.
Por que você iria querer usar um controlador de velocidade?
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Controle de precisão: O principal benefício de um controlador de velocidade é sua capacidade de fornecer controle preciso sobre a velocidade do atuador. Esse recurso permite que as pessoas ajustem a velocidade do atuador, garantindo que ele funcione de maneira ideal para a tarefa ou aplicação específica em questão. Ao atingir a velocidade desejada com precisão, você pode melhorar o desempenho geral e a eficácia do sistema.
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Adaptabilidade: Diferentes aplicações geralmente exigem requisitos de velocidade variados ou necessitam de ajustes durante a operação. O FIRGELLI O controlador de velocidade fornece flexibilidade para modificar e adaptar facilmente a velocidade do atuador para atender às demandas exclusivas de cada aplicação. Essa adaptabilidade permite que os engenheiros otimizem o desempenho do sistema em diversos cenários.
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Operação suave: Os controladores de velocidade, especialmente aqueles que empregam a tecnologia de modulação por largura de pulso (PWM), que a maioria dos controladores de velocidade adequados fazem, oferecem a vantagem de fornecer controle suave e consistente sobre a velocidade do atuador. Esta operação suave é crucial, pois minimiza o estresse mecânico e o desgaste do atuador, prolongando assim sua vida útil.
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Sincronização: determinadas aplicações precisam de movimento sincronizado entre vários atuadores. Nesses casos, os controladores de velocidade desempenham um papel fundamental na manutenção de uma velocidade consistente em todos os atuadores envolvidos. Esta sincronização garante uma coordenação precisa e uma operação harmoniosa, resultando em desempenho e funcionalidade otimizados do sistema como um todo.
Qual é o som agudo que você ouve vindo do controlador de velocidade conforme você diminui cada vez mais a velocidade?
O som agudo que você ouve vindo do controlador de velocidade conforme você diminui a velocidade é normalmente causado pela frequência de comutação da técnica de modulação por largura de pulso (PWM) usada para regular a velocidade do atuador.
PWM envolve ligar e desligar rapidamente a fonte de alimentação do motor em uma frequência constante. Quando a velocidade é reduzida, o ciclo de trabalho (a porcentagem de tempo que o sinal fica no estado LIGADO) diminui, fazendo com que o motor receba menos tensão média. Em alguns casos, a frequência PWM ou seus harmônicos podem estar dentro da faixa audível da audição humana (20 Hz a 20 kHz).
O som pode ser gerado devido à vibração das bobinas do motor ou de outros componentes do controlador de velocidade, que ressoam na frequência PWM ou em seus harmônicos. Esta vibração é causada pela rápida expansão e contração do campo magnético gerado pela corrente elétrica nas bobinas do motor à medida que elas alternam entre os estados LIGADO e DESLIGADO.
À medida que a velocidade diminui, o ciclo de trabalho diminui e o motor recebe menos energia durante cada ciclo de comutação. Esta mudança na potência pode fazer com que o ruído audível se torne mais pronunciado. Além disso, certas frequências ressonantes do sistema podem ser mais suscetíveis à produção de ruído audível, dependendo das características mecânicas e elétricas do motor e do controlador de velocidade.
