Njohuri bazë për servo motorët

Njohuri bazë për servo motorët

Fjala "servo" vjen nga fjala greke "skllav". "Servo motor" mund të kuptohet si një motor që i bindet absolutisht komandës së sinjalit të kontrollit: përpara se të dërgohet sinjali i kontrollit, rotori qëndron në vend; kur dërgohet sinjali i kontrollit, rotori rrotullohet menjëherë; kur sinjali i kontrollit zhduket, rotori mund të ndalojë menjëherë.

Servo motori është një mikro motor që përdoret si një aktivizues në një pajisje kontrolli automatik. Funksioni i tij është të shndërrojë një sinjal elektrik në një zhvendosje këndore ose shpejtësi këndore të një boshti rrotullues.

Servo motorët ndahen në dy kategori: servo AC dhe servo DC

Struktura bazë e një servo motori AC është e ngjashme me atë të një motori me induksion AC (motor asinkron). Ka dy mbështjellje ngacmuese Wf dhe mbështjellje kontrolli WcoWf me një zhvendosje të hapësirës fazore prej këndi elektrik 90° në stator, të lidhura me një tension konstant AC dhe duke përdorur tensionin AC ose ndryshimin fazor të aplikuar në Wc për të arritur qëllimin e kontrollit të funksionimit të motorit. Servo motori AC ka karakteristikat e funksionimit të qëndrueshëm, kontrollueshmërisë së mirë, reagimit të shpejtë, ndjeshmërisë së lartë dhe treguesve të rreptë jo-lineariteti të karakteristikave mekanike dhe karakteristikave të rregullimit (kërkohet të jetë më pak se 10% në 15% dhe më pak se 15% në 25% përkatësisht).

Struktura bazë e një servo motori DC është e ngjashme me atë të një motori të përgjithshëm DC. Shpejtësia e motorit n=E/K1j=(Ua-IaRa)/K1j, ku E është forca elektromotore kundër armaturës, K është konstante, j është fluksi magnetik për pol, Ua, Ia janë voltazhi i armaturës dhe rryma e armaturës, Ra është Rezistenca e armaturës, ndryshimi i Ua ose ndryshimi i φ mund të kontrollojë shpejtësinë e servo motorit DC, por përgjithësisht përdoret metoda e kontrollit të tensionit të armaturës. Në servo motorin me magnet të përhershëm DC, mbështjellja e ngacmimit zëvendësohet nga një magnet i përhershëm dhe fluksi magnetik φ është konstant. . Servo motori DC ka karakteristika të mira rregulluese lineare dhe përgjigje të shpejtë në kohë.

Avantazhet dhe disavantazhet e Servo Motors DC

Përparësitë: Kontrolli i saktë i shpejtësisë, karakteristikat e çift rrotullimit dhe shpejtësisë së fortë, parimi i thjeshtë i kontrollit, i lehtë për t'u përdorur dhe çmimi i lirë.

Disavantazhet: ndërrimi i furçave, kufizimi i shpejtësisë, rezistenca shtesë dhe grimcat e konsumimit (jo të përshtatshme për mjedise pa pluhur dhe shpërthyes)

Avantazhet dhe disavantazhet e servo motorit AC

Përparësitë: karakteristika të mira të kontrollit të shpejtësisë, kontroll i qetë në të gjithë diapazonin e shpejtësisë, pothuajse pa lëkundje, efikasitet i lartë mbi 90%, më pak gjenerim nxehtësie, kontroll me shpejtësi të lartë, kontroll i pozicionit me saktësi të lartë (në varësi të saktësisë së koduesit), zona e vlerësuar e funksionimit Brenda, mund të arrijë çift rrotullues konstant, inerci të ulët, zhurmë të ulët, pa konsumim të furçave, pa mirëmbajtje (i përshtatshëm për mjedise pa pluhur, shpërthyese)

Disavantazhet: Kontrolli është më i komplikuar, parametrat e diskut duhet të rregullohen në vend për të përcaktuar parametrat PID dhe kërkohen më shumë lidhje.

Servo motorët DC ndahen në motorë me furçë dhe pa furça

Motorët e krehur janë me kosto të ulët, të thjeshtë në strukturë, të mëdhenj në çift rrotullues fillestar, të gjerë në diapazonin e rregullimit të shpejtësisë, të lehtë për t'u kontrolluar, kanë nevojë për mirëmbajtje, por të lehtë për t'u mirëmbajtur (zëvendësoni furçën e karbonit), gjenerojnë ndërhyrje elektromagnetike, kanë kërkesa për mjedisin e përdorimit, dhe zakonisht përdoren për raste të zakonshme industriale dhe civile të ndjeshme ndaj kostos.

Motorët pa furçë janë të vegjël në madhësi dhe të lehta në peshë, me prodhim të lartë dhe të shpejtë në përgjigje, me shpejtësi të lartë dhe të vegjël në inerci, të qëndrueshëm në çift rrotullues dhe të qetë në rrotullim, kompleks në kontroll, inteligjent, fleksibël në modalitetin e komutimit elektronik, mund të ndërrohen në valë katrore ose sinus, motor pa mirëmbajtje, efikasitet të lartë dhe kursim energjie, rrezatim të vogël elektromagnetik, rritje të ulët të temperaturës dhe jetë të gjatë, i përshtatshëm për të ndryshme mjedise.

Servo motorët AC janë gjithashtu motorë pa furça, të cilët ndahen në motorë sinkron dhe asinkron. Aktualisht, motorët sinkron përdoren përgjithësisht në kontrollin e lëvizjes. Gama e fuqisë është e madhe, fuqia mund të jetë e madhe, inercia është e madhe, shpejtësia maksimale është e ulët dhe shpejtësia rritet me rritjen e fuqisë. Zbritje uniforme me shpejtësi, e përshtatshme për raste vrapimi me shpejtësi të ulët dhe të qetë.

Rotori brenda servo motorit është një magnet i përhershëm. Drejtuesi kontrollon energjinë elektrike trefazore U/V/W për të formuar një fushë elektromagnetike. Rotori rrotullohet nën veprimin e kësaj fushe magnetike. Në të njëjtën kohë, koduesi që vjen me motorin transmeton sinjalin e reagimit tek drejtuesi. Vlerat krahasohen për të rregulluar këndin e rrotullimit të rotorit. Saktësia e servo motorit varet nga saktësia e koduesit (numri i linjave).

Çfarë është një servo motor? Sa lloje ka? Cilat janë karakteristikat e punës?

Përgjigje: Servo motori, i njohur gjithashtu si motori ekzekutiv, përdoret si një aktivizues në sistemin e kontrollit automatik për të kthyer sinjalin elektrik të marrë në një zhvendosje këndore ose shpejtësi këndore në dalje në boshtin e motorit.

Servo motorët ndahen në dy kategori: servo motorët DC dhe AC. Karakteristikat e tyre kryesore janë se nuk ka vetë-rrotullim kur voltazhi i sinjalit është zero, dhe shpejtësia zvogëlohet me një shpejtësi uniforme me rritjen e çift rrotullues.

Cili është ndryshimi në performancën midis një servo motori AC dhe një servo motori DC pa furça?

Përgjigje: Performanca e servo motorit AC është më e mirë, sepse servo AC kontrollohet nga një valë sinus dhe valëzimi i çift rrotullues është i vogël; ndërsa servo DC pa furça kontrollohet nga një valë trapezoidale. Por kontrolli i servo DC pa furça është relativisht i thjeshtë dhe i lirë.

Zhvillimi i shpejtë i teknologjisë së servo drive me magnet të përhershëm ka bërë që sistemi i servo DC të përballet me krizën e eliminimit. Me zhvillimin e teknologjisë, teknologjia e servo drive me magnet të përhershëm AC ka arritur zhvillim të jashtëzakonshëm dhe prodhuesit e famshëm elektrikë në vende të ndryshme kanë lëshuar vazhdimisht seri të reja të servo motorëve AC dhe servo disqet. Servo-sistemi AC është bërë drejtimi kryesor i zhvillimit të servo-sistemit bashkëkohor me performancë të lartë, gjë që e bën sistemin e servo DC të përballet me krizën e eliminimit.

Krahasuar me servo motorët DC, servo motorët me magnet të përhershëm AC kanë përparësitë kryesore të mëposhtme:

⑴Pa furçë dhe komutator, funksionimi është më i besueshëm dhe pa mirëmbajtje.

(2) Ngrohja e mbështjelljes së statorit është reduktuar shumë.

⑶ Inercia është e vogël dhe sistemi ka përgjigje të mirë të shpejtë.

⑷ Gjendja e punës me shpejtësi të lartë dhe çift rrotullues të lartë është e mirë.

⑸Madhësia e vogël dhe pesha e lehtë nën të njëjtën fuqi.

Parimi i servo motorit

Struktura e statorit të servo motorit AC është në thelb e ngjashme me atë të motorit asinkron njëfazor me një fazë të ndarë të kondensatorit. Statori është i pajisur me dy mbështjellje me një ndryshim të ndërsjellë prej 90°, njëra është mbështjellja e ngacmimit Rf, e cila lidhet gjithmonë me tensionin AC Uf; tjetra është mbështjellja e kontrollit L, e cila lidhet me tensionin e sinjalit të kontrollit Uc. Pra, servo motori AC quhet edhe dy servo motorë.

Rotori i servo motorit AC zakonisht bëhet në një kafaz ketri, por në mënyrë që servo motori të ketë një gamë të gjerë shpejtësie, karakteristika mekanike lineare, pa fenomen "autorotacioni" dhe performancë të shpejtë reagimi, krahasuar me motorët e zakonshëm, duhet kanë Rezistenca e rotorit është e madhe dhe momenti i inercisë është i vogël. Aktualisht, ekzistojnë dy lloje të strukturave të rotorit që përdoren gjerësisht: njëri është rotori me kafaz ketri me shufra udhëzuese me rezistencë të lartë të bërë nga materiale përçuese me rezistencë të lartë. Për të zvogëluar momentin e inercisë së rotorit, rotori bëhet i hollë; tjetri është një rotor në formë filxhani i zbrazët i bërë nga aliazh alumini, muri i filxhanit është vetëm 0,2 -0,3 mm, momenti i inercisë së rotorit në formë kupe të zbrazët është i vogël, përgjigja është e shpejtë dhe funksionimi është i qëndrueshëm, kështu që përdoret gjerësisht.

Kur servo motori AC nuk ka tension kontrolli, ekziston vetëm fusha magnetike pulsuese e krijuar nga mbështjellja e ngacmimit në stator dhe rotori është i palëvizshëm. Kur ka një tension kontrolli, një fushë magnetike rrotulluese gjenerohet në stator dhe rotori rrotullohet në drejtim të fushës magnetike rrotulluese. Kur ngarkesa është konstante, shpejtësia e motorit ndryshon me madhësinë e tensionit të kontrollit. Kur faza e tensionit të kontrollit është e kundërt, servo motori do të kthehet mbrapsht.

Edhe pse parimi i punës së servo motorit AC është i ngjashëm me atë të motorit asinkron njëfazor të operuar me kondensator, rezistenca e rotorit të të parit është shumë më e madhe se ajo e të dytit. Prandaj, krahasuar me motorin asinkron që funksionon me kondensator, servo motori ka tre karakteristika të spikatura:

1. Çift rrotullues i madh i fillimit: Për shkak të rezistencës së madhe të rotorit, karakteristika e rrotullimit (karakteristika mekanike) është më afër lineare dhe ka një çift rrotullues më të madh fillestar. Prandaj, kur statori ka një tension kontrolli, rotori rrotullohet menjëherë, i cili ka karakteristikat e fillimit të shpejtë dhe ndjeshmërisë së lartë.

2. Gama e gjerë e funksionimit: funksionim i qëndrueshëm dhe zhurmë e ulët. [/p][p=30, 2, majtas] 3. Nuk ka fenomen vetë-rrotullimi: Nëse servo motori në punë humbet tensionin e kontrollit, motori do të ndalojë së punuari menjëherë.

Çfarë është "mikromotori i transmetimit të saktë"?

"Mikromotori i transmisionit precizion" mund të ekzekutojë shpejt dhe saktë instruksionet që ndryshojnë shpesh në sistem dhe të drejtojë mekanizmin e servo për të përfunduar punën e pritur nga udhëzimi, dhe shumica e tyre mund të plotësojnë kërkesat e mëposhtme:

1. Mund të fillojë, të ndalojë, të frenojë, të kthehet prapa dhe të funksionojë shpesh me shpejtësi të ulët, dhe ka forcë të lartë mekanike, nivel të lartë të rezistencës ndaj nxehtësisë dhe nivel të lartë izolimi.

2. Aftësi e mirë e reagimit të shpejtë, çift rrotullues i madh, moment i vogël inercie dhe konstante kohore e vogël.

3. Me drejtuesin dhe kontrolluesin (si motori servo, motori hapës), performanca e kontrollit është e mirë.

4. Besueshmëri e lartë dhe saktësi e lartë.

Kategoria, struktura dhe performanca e "mikromotorit të transmisionit të saktë"

Servo motor AC

(1) Servo motori AC dyfazor i tipit kafaz (rotori i tipit të kafazit të hollë, karakteristika mekanike afërsisht lineare, vëllim i vogël dhe rrymë ngacmuese, servo me fuqi të ulët, funksionimi me shpejtësi të ulët nuk është mjaftueshëm i qetë)

(2) Servo motori AC dyfazor i rotorit të filxhanit jo magnetik (rotori pa bërthamë, karakteristika mekanike pothuajse lineare, rrymë e madhe e vëllimit dhe ngacmimit, servo me fuqi të vogël, funksionim i qetë me shpejtësi të ulët)

(3) Servo motor AC dyfazor me rotor filxhani feromagnetik (rotori i kupës i bërë nga materiali ferromagnetik, karakteristika mekanike gati lineare, moment i madh i inercisë së rotorit, efekt i vogël fiksimi, funksionim i qëndrueshëm)

(4) Servo motori sinkron me magnet të përhershëm AC (një njësi e integruar koaksiale e përbërë nga një motor sinkron me magnet të përhershëm, një tahometër dhe një element për zbulimin e pozicionit, statori është 3-fazor ose 2-fazor, dhe rotori i materialit magnetik duhet të jetë i pajisur me diapazoni i shpejtësisë është i gjerë dhe karakteristikat mekanike përbëhen nga zona e rrotullimit konstant dhe zona e fuqisë konstante, e cila mund të bllokohet vazhdimisht, me reagim të mirë të shpejtë; performanca, fuqia e madhe e daljes dhe luhatja e vogël e çift rrotullues ka dy mënyra të lëvizjes së valëve katrore dhe lëvizjes me valë sinusale, performancë të mirë kontrolli dhe produkte kimike të integrimit elektromekanik;

(5) Servo motori asinkron trefazor AC (rotori është i ngjashëm me motorin asinkron të tipit kafaz dhe duhet të jetë i pajisur me një drejtues. Ai miraton kontrollin vektor dhe zgjeron gamën e rregullimit të shpejtësisë konstante të fuqisë. Përdoret më së shumti në Sistemet e rregullimit të shpejtësisë së boshtit të veglave të makinerisë)

Servo motor DC

(1) Servo motori DC me dredha-dredha të printuar (rotori i diskut dhe statori i diskut janë të lidhur në mënyrë boshtore me çelik magnetik cilindrik, momenti i inercisë së rotorit është i vogël, nuk ka efekt fiksimi, nuk ka efekt ngopjeje dhe çift rrotullimi në dalje është i madh)

(2) Servo motori DC i llojit të diskut me tela (rotori i diskut dhe statori janë të lidhur në bosht me çelik magnetik cilindrik, momenti i inercisë së rotorit është i vogël, performanca e kontrollit është më e mirë se servo motorët e tjerë DC, efikasiteti është i lartë dhe çift ​​rrotullimi në dalje është i madh)

(3) Motori DC me magnet të përhershëm të armaturës së tipit filxhan (rotori pa bërthamë, momenti i vogël i rotorit të inercisë, i përshtatshëm për sistemin servo me lëvizje në rritje)

(4) Servo motor DC pa furçë (statori është me mbështjellje shumëfazore, rotori është magnet i përhershëm, me sensor të pozicionit të rotorit, pa ndërhyrje shkëndija, jetë e gjatë, zhurmë e ulët)

motor rrotullues

(1) Motori me çift rrotullues DC (struktura e sheshtë, numri i poleve, numri i slotave, numri i pjesëve të komutimit, numri i përcjellësve të serisë; çift rrotullues i madh në dalje, punë e vazhdueshme me shpejtësi të ulët ose të ngecur, karakteristika të mira mekanike dhe rregulluese, konstante kohore e vogël elektromekanike )

(2) Motor rrotullues DC pa furça (i ngjashëm në strukturë me motorin servo DC pa furça, por i sheshtë, me shumë pole, slota dhe përcjellës seri; çift rrotullues i madh në dalje, karakteristika të mira mekanike dhe rregulluese, jetë e gjatë, pa shkëndija, pa zhurmë e ulët)

(3) Motori i çift rrotullues AC i tipit kafaz (rotori i tipit kafaz, struktura e sheshtë, numër i madh polesh dhe slotash, çift rrotullues i madh nisjeje, konstante kohore e vogël elektromekanike, funksionim afatgjatë i rotorit të kyçur dhe veti të buta mekanike)

(4) Motori i rrotullimit AC të rotorit të ngurtë (rotori i ngurtë i bërë nga materiali ferromagnetik, strukturë e sheshtë, numër i madh polesh dhe slotash, rotori i kyçur afatgjatë, funksionimi i qetë, vetitë e buta mekanike)

motor stepper

(1) Motori hapës reaktiv (statori dhe rotori janë bërë nga fletë çeliku silikoni, nuk ka dredha-dredha në bërthamën e rotorit dhe ka një dredha-dredha kontrolli në stator; këndi i hapit është i vogël, frekuenca e fillimit dhe funksionimit është e lartë , saktësia e këndit të hapit është e ulët dhe nuk ka çift rrotullues vetë-mbytës)

(2) Motori i shkallës së magnetit të përhershëm (rotori i magnetit të përhershëm, polariteti i magnetizimit radial; këndi i madh i hapit, frekuenca e ulët e fillimit dhe funksionimit, çift rrotullimi mbajtës dhe konsumi më i vogël i energjisë sesa lloji reaktiv, por rryma e nevojshme për pulset pozitive dhe negative)

(3) Motor hibrid hapës (rotori i magnetit të përhershëm, polariteti i magnetizimit boshtor; saktësia e lartë e këndit të hapit, çift rrotullimi mbajtës, rryma e vogël hyrëse, magnet reaktiv dhe i përhershëm