Roboty i wnioski dla nas 34

Roboty i wnioski dla nas 34

Z czego wynikają wymagania na dokładność sensorów prądu w inverterze zasilającym servo silnik ? Pulsacje momentu idealnie zasilanego silnika prądu zmiennego wynikają z projektu obwodu magnetycznego i jakości jego wykonania. Dobrej jakości silnik zasilany idealnym trójfazowym napięciem sinusoidalnym może mieć pulsacje momentu poniżej 1%. Pulsacje momentu napędowego silnika są szczególnie szkodliwe ( powodują drgania ) w maszynach CNC, mniej w robotach przemysłowych.
Wymieniony sensor typu CSNA111 ma szczytowy zakres pomiarowy 70A. Prądowi 45Arms odpowiada wartość szczytowa 63.45A i będziemy mieć ca 10% margines systemowy. Niech servo silnik ma prąd nominalny 15A i 300% forsowanie czemu odpowiada prąd 45Arms.
Sensor ma wyjściowy Offset < ± 0.2 mA i Offset Current Drift < ± 0.6 mA czyli wynikający z przekładni 1:1000 offset 0.2A i dryft 0.6A po stronie pierwotnej. Silnik przy pracy z małymi prądami i momentami będzie więc miał podany duży szkodliwy prad DC co przełoży się na duże pulsacje momentu i powstanie momentu hamującego co zaowocuje dużym spadkiem sprawności ! 

 W robotach rodziny KRC1 zadaną wartość dla analogowych regulatorów prądu inverterów wyliczał procesor DSP na płytce DSE w module MFC w komputerze PC  i interfejsem równoległym podawał do dużej płyty INZ54/7 w ciężkim module PM6-600 zawierającym 6 inverterów.

W robotach rodziny KRC2 zadaną wartość prądu dla regulatorów prądu w pojedynczych inverterach KSD (=Kuka Servo Drive) również wylicza DSP TMS320VC33 na płytce DSE w module MFC3 w komputerze PC  i interfejsem szeregowym ( ! ) Interbus - IBS, podaje do samodzielnych inverterów KSD. Role interfejsu szeregowego IBS pełni widoczny na płytce DSE układ IBS firmy OKI. Komunikacja tradycyjnie odbywa się przez Dual Ported Ram IDT7133.  Zakres zadań wykonywanych przez płytke DSE w module MFCx się nie zmienił. Zmienił się tylko sposób komunikacji z równoległej na szeregową.  Nazwa modułów KSD jest myląca jako że jest to tylko regulator prądu i inverter a nie żaden samodzielny servo drive.
Zakres zadań modułu DSE:
-Actual position value acquisition via the RDC
-Position control
-Speed control
-Supplying the current/torque set points to the KSD modules

KSD (=Kuka Servo Drive) zawiera w obudowie dwie płyty. Moduł IGBT jest umocowany na radiatorze pod płytą mocy. Na płycie widać kondensatory elektrolityczne prostownika,  z prawej strony trzy sensory prądu a u góry sześc transoptorów - driverów IGBT.
Na plytce sygnałowej większy chip po lewej stronie to komercyjny interfejs Interbus-IBS o nazwie SUPI 3.

Stosowanie dedykowanych do komunikacji szeregowej układów takich jak SUPI jest obecnie zupełnie bezcelowe jako że współczesne mikrokontrollery 32 bitowe mają odpowiednie UART-y i są wystarczająco szybkie aby obsłużyć przerwania od komunikacji szeregowej. Jeśli współcześnie są stosowane to wynika to z lenistwa programistów którzy nie potrafią zorganizować odpowiednio szybkiej obsługi komunikacji.