Cunoștințe de bază servo -motor

Cunoștințe de bază servo -motor

Cuvântul „servo” provine din cuvântul grecesc „sclav”. „Servo Motor” poate fi înțeles ca un motor care se supune absolut de comanda semnalului de control: înainte de a trimite semnalul de control, rotorul rămâne liniștit; Când semnalul de control este trimis, rotorul se rotește imediat; Când semnalul de control dispare, rotorul se poate opri imediat.

Servo Motor este un micro -motor folosit ca actuator într -un dispozitiv de control automat. Funcția sa este de a transforma un semnal electric într -o deplasare unghiulară sau o viteză unghiulară a unui arbore rotativ.

Motoare servo sunt împărțite în două categorii: AC Servo și DC Servo

Structura de bază a unui servo cu motor este similară cu cea a unui motor cu inducție de curent alternativ (motor asincron). Există două înfășurări de excitație WF și înfășurări de control WCOWF cu o deplasare spațiu în fază a unghiului electric de 90 ° pe stator, conectat la o tensiune de curent alternativ constant și folosind tensiunea de curent alternativ sau schimbarea de fază aplicată WC pentru a atinge scopul controlului funcționării motorului. AC Servo Motor are caracteristicile funcționării stabile, controlabilitatea bună, răspunsul rapid, sensibilitatea ridicată și indicatorii stricți de neliniaritate a caracteristicilor mecanice și a caracteristicilor de ajustare (necesară să fie mai mică de 10% până la 15% și, respectiv, mai puțin de 15% până la 25%).

Structura de bază a unui servo cu curent continuu este similară cu cea a unui motor general DC. Viteza motorului n = e/k1j = (ua-iiara)/k1j, unde e este forța de contor electromotivă a armăturii, k este o constantă, j este fluxul magnetic pe pol, ua, ia sunt tensiunea de armătură și curentul de armătură, RA este rezistența armăturii, schimbarea UA sau schimbarea tensiunii armăturii este în general utilizată. În motorul servomobil al magnetului permanent, înfășurarea de excitație este înlocuită cu un magnet permanent, iar fluxul magnetic φ este constant. . DC Servo Motor are caracteristici bune de reglare liniară și răspuns rapid în timp.

Avantaje și dezavantaje ale DC Servo Motors

Avantaje: Controlul precis al vitezei, caracteristicile cuplului și vitezei, principiul de control simplu, un preț ușor de utilizat și preț ieftin.

Dezavantaje: comutarea periei, limitarea vitezei, rezistența suplimentară și particulele de uzură (nu sunt potrivite pentru medii fără praf și explozive)

Avantaje și dezavantaje ale AC Servo Motor

Avantaje: Caracteristici bune de control al vitezei, control lină pe întregul interval de viteză, aproape nici o oscilație, eficiență ridicată peste 90%, generare de căldură mai mică, control cu ​​viteză ridicată, control de poziție de înaltă preț (în funcție de precizia codificatorului), zona de operare nominală din interior, poate obține cuplu constant, inerție scăzută, zgomot scăzut, fără uzură)

Dezavantaje: Controlul este mai complicat, parametrii de unitate trebuie să fie ajustați pe site pentru a determina parametrii PID și sunt necesari mai multe conexiuni.

DC Servo Motors sunt împărțite în motoare periate și fără perii

Motoarele periase au costuri scăzute, simple în structură, mari în cuplul de pornire, larg în intervalul de reglare a vitezei, ușor de controlat, necesită întreținere, dar ușor de întreținut (înlocuiți peria de carbon), generați interferențe electromagnetice, au cerințe pentru mediul de utilizare și sunt de obicei utilizate pentru ocazii industriale și civile sensibile la costuri.

Motoarele fără perii au dimensiuni mici și în greutate ușoară, bogate în randament și rapid ca răspuns, cu viteză ridicată și mici în inerție, stabile în cuplu și netedă în rotație, complexă în control, inteligentă, flexibilă în modul de comutare electronică, pot fi comutate în undă pătrată sau undă sinusoidală, o creștere a motorului, cu o radiație electromagnetică mică, cu o creștere lungă, cu o eficiență ridicată și la diverse medii.

Motoarele de servere AC sunt, de asemenea, motoare fără perii, care sunt împărțite în motoare sincrone și asincrone. În prezent, motoarele sincrone sunt utilizate în general în controlul mișcării. Gama de putere este mare, puterea poate fi mare, inerția este mare, viteza maximă este scăzută, iar viteza crește odată cu creșterea puterii. Descendență uniformă -speed, potrivită pentru ocazii de rulare cu viteză mică și lină.

Rotorul din interiorul servo -motorului este un magnet permanent. Șoferul controlează u/v/w electricitate cu trei faze pentru a forma un câmp electromagnetic. Rotorul se rotește sub acțiunea acestui câmp magnetic. În același timp, codificatorul care vine cu motorul transmite semnalul de feedback către șofer. Valorile sunt comparate pentru a regla unghiul de rotație a rotorului. Precizia servo -motorului depinde de exactitatea codificatorului (numărul de linii).

Ce este un servo cu motor? Câte tipuri există? Care sunt caracteristicile de lucru?

Răspuns: Motorul servo, cunoscut și sub numele de motorul executiv, este utilizat ca actuator în sistemul de control automat pentru a converti semnalul electric primit într -o deplasare unghiulară sau o ieșire de viteză unghiulară pe arborele motorului.

Motoarele servo sunt împărțite în două categorii: DC și AC Servo Motors. Principalele lor caracteristici sunt că nu există auto-rotație atunci când tensiunea de semnal este zero, iar viteza scade la o viteză uniformă odată cu creșterea cuplului.

Care este diferența de performanță între un motor ser servo și un servo DC fără perii?

Răspuns: Performanța servo -motorului AC este mai bună, deoarece servo -serul AC este controlat de o undă sinusoidală și ondularea cuplului este mică; în timp ce servo -ul DC fără perii este controlat de o undă trapezoidală. Dar controlul servo DC fără perii este relativ simplu și ieftin.

Dezvoltarea rapidă a tehnologiei permanentă a servo -servelor cu magnet AC a făcut ca sistemul de servo DC să se confrunte cu criza de a fi eliminat. Odată cu dezvoltarea tehnologiei, tehnologia permanentă a servo -drive -ului de magnet a obținut o dezvoltare remarcabilă, iar celebrele producători de electrici din diferite țări au lansat continuu o nouă serie de servo -motoare și servo. Sistemul de servo AC a devenit principala direcție de dezvoltare a sistemului servo-performant contemporan, ceea ce face ca sistemul servo DC să se confrunte cu criza de a fi eliminat.

În comparație cu DC Servo Motors, motoarele permanente ale magnetului AC au următoarele avantaje principale:

⑴ Fără perie și comutator, operațiunea este mai fiabilă și de întreținere.

(2) Încălzirea cu înfășurare a statorului este mult redusă.

⑶ INERTIA este mică, iar sistemul are un răspuns rapid bun.

⑷ Starea de lucru de mare viteză și mare este bună.

⑸ Mărimea și greutatea ușoară sub aceeași putere.

Principiul Motor Servo

Structura statorului motorului servelor AC este practic similară cu cea a motorului asincron în fază cu fază împărțită. Statorul este echipat cu două înfășurări cu o diferență reciprocă de 90 °, unul este RF de înfășurare a excitației, care este întotdeauna conectat la tensiunea de curent alternativ UF; Cealaltă este înfășurarea de control l, care este conectată la tensiunea semnalului de control UC. Deci, servo -motorul AC se mai numește două servo cu motoare.

Rotorul servo -motorului AC este de obicei transformat într -o cușcă de veveriță, dar pentru a face servo -motorul să aibă o gamă largă de viteză, caracteristici mecanice liniare, fenomenul de autororare ”și performanța de răspuns rapid, în comparație cu motoarele obișnuite, ar trebui să aibă rezistența la rotor este mare, iar momentul de inerție este mic. În prezent, există două tipuri de structuri de rotor care sunt utilizate pe scară largă: unul este rotorul de veveriță cu bare de ghidare a rezistenței ridicate, realizate din materiale conductive cu rezistență ridicată. Pentru a reduce momentul inerției rotorului, rotorul este făcut zvelt; Celălalt este un rotor în formă de ceașcă scobită din aliaj de aluminiu, peretele cupei este de doar 0,2 -0,3 mm, momentul inerției rotorului în formă de cupă goală este mic, răspunsul este rapid, iar operația este stabilă, deci este utilizată pe scară largă.

Atunci când motorul servelor AC nu are tensiune de control, există doar câmpul magnetic pulsativ generat de înfășurarea excitației în stator, iar rotorul este staționar. Când există o tensiune de control, în stator este generat un câmp magnetic rotativ, iar rotorul se rotește în direcția câmpului magnetic rotativ. Când sarcina este constantă, viteza motorului se schimbă odată cu mărimea tensiunii de control. Când faza tensiunii de control este opusă, motorul servo va fi inversat.

Deși principiul de lucru al servo -motorului AC este similar cu cel al condensatorului - motor asincron cu o singură fază acționată, rezistența la rotor a primului este mult mai mare decât cea a celui de -al doilea. Prin urmare, în comparație cu motorul asincron operat de condensator, servo -motorul are trei caracteristici importante:

1. Cuplul mare de pornire: Datorită rezistenței rotorului mari, caracteristica cuplului (caracteristică mecanică) este mai aproape de liniară și are un cuplu de pornire mai mare. Prin urmare, atunci când statorul are o tensiune de control, rotorul se rotește imediat, ceea ce are caracteristicile pornirii rapide și sensibilității ridicate.

2. Gama largă de funcționare: funcționare stabilă și zgomot redus. [/p] [p = 30, 2, stânga] 3. Fără fenomen de auto-rotare: Dacă servo-motorul în funcționare pierde tensiunea de control, motorul va înceta să funcționeze imediat.

Ce este „Micro Motor de transmisie de precizie”?

„Micro -motor de transmisie de precizie” poate executa rapid și corect schimbarea frecventă a instrucțiunilor în sistem și poate conduce mecanismul servo pentru a finaliza lucrările așteptate de instrucțiune, iar majoritatea pot îndeplini următoarele cerințe:

1. Poate începe, opri, frâna, inversa și rula frecvent la viteză mică și are o rezistență mecanică ridicată, un nivel ridicat de rezistență la căldură și un nivel ridicat de izolare.

2. Abilitate bună de răspuns rapid, cuplu mare, moment mic de inerție și constantă de timp mic.

3. Cu șoferul și controlerul (cum ar fi Servo Motor, Motor Stepping), performanța de control este bună.

4. Fiabilitate ridicată și precizie ridicată.

Categoria, structura și performanța „micro -motorului de transmisie de precizie”

Ac servo

(1) Motor servo cu două faze cu cușcă (rotor de tip cu cușcă zveltă, caracteristici mecanice aproximativ liniare, volum mic și curent de excitație, servo -putere scăzută, cu viteză mică, nu este suficient de netedă)

)

(3) Motor servo cu două faze cu rotor de cană ferromagnetică (rotor de cană din material ferromagnetic, caracteristici mecanice aproape liniare, moment mare de inerție a rotorului, efect mic de coging, funcționare stabilă)

(4) Synchronous permanent magnet AC servo motor (a coaxial integrated unit consisting of a permanent magnet synchronous motor, a tachometer and a position detection element, the stator is 3-phase or 2-phase, and the magnetic material rotor must be equipped with a drive; the speed range is wide and the mechanical The characteristics are composed of constant torque area and constant power area, which can be locked continuously, with good fast response performanță, putere de ieșire mare și fluctuație a cuplului mic;

(5) Motor servo cu trei faza AC (rotorul este similar cu motorul asincron de tip cușcă și trebuie să fie echipat cu un șofer. Adoptă controlul vectorial și extinde gama de reglare constantă a vitezei de putere. Este utilizat în mare parte în sistemele de reglare a vitezei cu fusul de mașină))

DC Servo Motor

(1) Motor servo DC de înfășurare tipărită (rotor de disc și disc stator de disc sunt lipite axial cu oțel magnetic cilindric, momentul rotorului de inerție este mic, nu există niciun efect de înjurătură, niciun efect de saturație, iar cuplul de ieșire este mare)

(2) Motor servo DC de tip DC de tip DC (rotor de disc și stator sunt lipite axial cu oțel magnetic cilindric, momentul rotorului de inerție este mic, performanța de control este mai bună decât alte servo -motoare DC, eficiența este ridicată, iar cuplul de ieșire este mare)

(3) Armatură de tip cupă cu magnet permanent motor (rotor fără core, moment rotor mic de inerție, potrivit pentru sistemul servo de mișcare incrementală)

(4) Motor servo cu curent continuu fără perie (statorul este înfășurarea cu mai multe faze, rotorul este magnet permanent, cu senzor de poziție a rotorului, fără interferențe de scânteie, viață lungă, zgomot redus)

motor de cuplu

(1) Motor de cuplu DC (structură plană, număr de poli, număr de sloturi, număr de piese de comutare, număr de conductoare de serie; cuplu de ieșire mare, lucrări continue la viteză mică sau blocate, bune caracteristici mecanice și de reglare, constantă de timp electromecanică mică)

(2) Motor de cuplu DC fără perie (similar în structură cu motorul servo cu curent continuu fără perie, dar plat, cu mulți poli, sloturi și conductoare de serie; cuplu de ieșire mare, caracteristici mecanice și de reglare bune, viață lungă, fără scântei, fără zgomot scăzut)

(3) Motor de cuplu de tip AC cu cușcă (rotor de tip cușcă, structură plată, număr mare de poli și sloturi, cuplu de pornire mare, constant de timp electromecanic mic, operație de rotor blocat pe termen lung și proprietăți mecanice moi)

(4) Motor de cuplu al rotorului solid (rotor solid din material ferromagnetic, structură plată, număr mare de poli și sloturi, rotor blocat pe termen lung, funcționare netedă, proprietăți mecanice moi)

Motor pas cu pas

(1) Motorul de pas reactiv (statorul și rotorul sunt confecționate din foi de oțel din siliciu, nu există o înfășurare pe miezul rotorului și există o înfășurare de control pe stator; unghiul de pas este mic, frecvența de pornire și de rulare este ridicată, precizia unghiului de pas este scăzută și nu există un cuplu de auto-blocare)

(2) Motor de pas cu magnet permanent (rotor permanent al magnetului, polaritate de magnetizare radială; unghi mare de trepte, frecvență de pornire și funcționare scăzută, cuplu de reținere și consum de energie mai mic decât tipul reactiv, dar sunt necesare impulsuri pozitive și negative)

(3) Motor de pas hibrid (rotor de magnet permanent, polaritate de magnetizare axială; precizie unghiulară înaltă, cuplu de menținere, curent de intrare mic, atât magnet reactiv cât și permanent