Quelle est la différence entre le mode couple et le mode vitesse dans la commande dun système à servomoteur ?Les systèmes à servomoteurs sont généralement utilisés lorsque le scénario de lapplication exige un contrôle précis de la position, de la vitesse et du couple (ou une combinaison des deux). En fonction des paramètres contrôlés, les systèmes à servomoteurs peuvent fonctionner en mode couple, en mode vitesse ou en mode position. Chaque mode nécessite des boucles de contrôle qui sont surveillées et contrôlées par des servomoteurs et des contrôleurs qui envoient des commandes au moteur pour obtenir les performances souhaitées.

Contrôle des servomoteurs - Mode couple

En mode couple, la boucle de courant contrôle le moteur et le couple est proportionnel au courant. Le contrôleur du système dasservissement prend donc le courant réel du moteur à partir du variateur et lutilise pour déterminer le couple réel du moteur.

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Il compare ensuite la valeur du couple réel au couple souhaité et ajuste le courant du moteur en temps réel pour obtenir le couple souhaité.

Le couple produit par le moteur dépend de la quantité de courant quil reçoit. Le couple détermine laccélération du moteur, ce qui affecte la vitesse et la position. Par conséquent, une boucle de contrôle du courant est nécessaire pour le système dasservissement.

La boucle de contrôle du courant est généralement régulée à laide dun contrôleur PI (proportionnel intégral) et les paramètres de la boucle de courant sont généralement définis par le fabricant.

Applications

Les applications nécessitant une commande en mode couple vont de lenroulement (où une tension constante doit être maintenue sur la bande de matériau pendant lenroulement) au moulage par injection (où une force de serrage constante doit être appliquée au moule).

Commande de servomoteur - Mode vitesse

Lorsque le scénario de lapplication exige que le moteur maintienne une vitesse déterminée sous des charges variables, le mode vitesse est utilisé.

En mode vitesse, la vitesse du moteur est contrôlée par la tension envoyée au moteur. Cependant, pour modifier la vitesse du moteur (accélération ou décélération), le couple du moteur doit être augmenté ou diminué, de sorte quune boucle de contrôle du courant est également nécessaire en mode vitesse.

Lors de lutilisation de boucles de contrôle multiples, le contrôle du courant est la boucle la plus interne et la boucle de contrôle de la vitesse est ajoutée «autour» de la boucle de courant.

Lorsquune boucle de contrôle de position est utilisée, elle est ajoutée autour de la boucle de vitesse pour former la boucle la plus extérieure.

Les boucles sont réglées de lintérieur vers lextérieur, cest-à-dire que la boucle de courant est réglée en premier, puis la boucle de contrôle de la vitesse et enfin la boucle de contrôle de la position.

De nombreux servocontrôleurs avancés peuvent passer dun mode de contrôle à lautre de manière «dynamique» , cest-à-dire sans passer du mode vitesse au mode couple pendant le fonctionnement du système, sans instabilité ni interruption.

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La boucle de contrôle de la vitesse mentionnée ci-dessus utilise les informations sur la vitesse fournies par le codeur pour déterminer lerreur entre la vitesse réelle et la vitesse commandée, et utilise cette erreur pour déterminer le courant (couple) dont le moteur a besoin pour corriger lerreur de vitesse.

La boucle de contrôle de la vitesse est généralement un contrôleur PI, et les servos fonctionnant en mode vitesse incluent parfois des paramètres qui atténuent laccélération ou la décélération afin de minimiser leffet de lerreur.

Applications

Parmi les exemples dapplications utilisant le mode vitesse, on peut citer le suivi de convoyeurs, la distribution et les processus dusinage (tels que le meulage ou le polissage) où la charge du moteur varie mais où la vitesse doit être maintenue tout au long du processus.

Les servomoteurs peuvent également fonctionner en mode position lorsque le scénario de lapplication nécessite trois cycles de commande, ce qui permet au moteur de déplacer la charge à une position précise par rapport à la position de départ ou en fonction de la position absolue.

Pour mettre en œuvre le mode position dans une servocommande, trois boucles de contrôle sont généralement nécessaires : couple, vitesse et position. En effet, la vitesse du moteur doit être contrôlée pour déterminer sa position et le couple doit être contrôlé pour déterminer la quantité de courant dont le moteur a besoin pour atteindre la position commandée sans dépassement ni ralentissement. La boucle de contrôle de position utilise un contrôleur PI ou PID (Proportionnel Intégral Dérivé).