Servo Motor Podstawowa wiedza

Servo Motor Podstawowa wiedza

Słowo „Servo” pochodzi od greckiego słowa „Slave”. „Silnik serwo” może być rozumiany jako silnik, który absolutnie jest zgodny z poleceniem sygnału sterowania: przed wysłaniem sygnału sterowania wirnik stoi w miejscu; Po wysłaniu sygnału sterowania wirnik obraca się natychmiast; Gdy sygnał sterujący znika, wirnik może natychmiast zatrzymać się.

Silnik jest silnikiem mikro używanym jako siłownik w automatycznym urządzeniu sterującym. Jego funkcją jest przekształcenie sygnału elektrycznego na przesunięcie kątowe lub prędkość kątową wału obracającego się.

Servo Silors są podzielone na dwie kategorie: serwo AC i serwo DC

Podstawowa struktura silnika serwomechanizmu prądu przemiennego jest podobna do silnika indukcyjnego prądu przemiennego (silnik asynchroniczny). Istnieją dwa uzwojenia wzbudzenia WF i uzwojenia kontrolne WCOWF z przemieszczeniem przestrzeni fazowej o kątu elektrycznym 90 ° na stojanie, podłączone do stałego napięcia prądu przemiennego i przy użyciu napięcia prądu przemiennego lub zmiany fazowej zastosowanej do WC w celu osiągnięcia celu kontrolowania działania silnika. Serwo AC ma charakterystykę stabilnej pracy, dobrej kontrolności, szybkiej reakcji, wysokiej czułości i ścisłych wskaźników nieliniowości o charakterystyce mechanicznej i charakterystyk dostosowania (wymagane odpowiednio w mniej niż 10% do 15% i mniej niż 15% do 25%).

Podstawowa struktura silnika serwomechanizmu DC jest podobna do ogólnego silnika DC. Prędkość motoryczna N = E/K1J = (UA-IARA)/K1J, gdzie E jest siłą elektromotoryczną licznika uzbrojenia, K jest stałą, J jest strumieniem magnetycznym na biegun, ua, Ia jest napięciem zwłokowym i prądem napadu, Ra jest odpornością na zworę, zmieniającą się UA lub zmianą φ może kontrolować prędkość serwera DC, ale metoda kontrolująca zwłokę zbrojną. W silniku serwomechanizmu stałego magnesu uzwojenie wzbudzenia zastępuje się magnesem stałym, a strumień magnetyczny φ jest stały. . Silnik DC ma dobre charakterystykę regulacji liniowej i szybką reakcję czasową.

Zalety i wady Servo Motors DC

Zalety: dokładna kontrola prędkości, twardy moment obrotowy i prędkość, prosta zasada kontroli, łatwa w użyciu i tania cena.

Wady: komunikowanie pędzla, ograniczenie prędkości, dodatkowa odporność i cząstki zużycia (nie nadające się do środowisk pozbawionych pyłu i wybuchowych)

Zalety i wady silnika serwo AC

Zalety: Dobra charakterystyka kontroli prędkości, płynna kontrola w całym zakresie prędkości, prawie brak oscylacji, wysoka wydajność powyżej 90%, mniej wytwarzania ciepła, kontrola wysokiej prędkości, wysoka kontrola pozycji, zużycie wysokiej pozycji (w zależności od dokładności enkodera), obszarze operacyjnego w środku, może osiągnąć stały moment obrotowy, niski poziom bezwładności, niski hałas, bez zużycia pędzla (odpowiednie dla kodowców.

Wady: Kontrola jest bardziej skomplikowana, parametry napędu muszą zostać dostosowane na miejscu w celu ustalenia parametrów PID i wymaganych jest więcej połączeń.

Silniki DC są podzielone na silniki szczotkowane i bezszczotkowe

Silniki szczotkowane mają niską koszt, prosta struktura, duża w początkowym momencie obrotowym, szeroki zakres regulacji prędkości, łatwy do kontrolowania, potrzebuje konserwacji, ale łatwy w utrzymaniu (zastąpienie szczotki węglowej), generowania zakłóceń elektromagnetycznych, mają wymagania dotyczące środowiska użytkowania i są zwykle używane do powszechnych okazji przemysłowych i cywilnych.

Bezszczotkowe silniki są małe i lekkie, wysokie wyjściowe i szybkie w odpowiedzi, wysokie prędkość i małe w bezwładności, stabilne w obrotowym momencie obrotowym i gładkie, złożone w kontroli, inteligentne, elastyczne w trybie komunikacji elektronicznej, mogą być zamieszane w fali kwadratowej lub fali sinusoidalnej, niezbędny silnik bez konserwacji.

Silniki Serwo AC są również bezszczotkowymi silnikami, które są podzielone na silniki synchroniczne i asynchroniczne. Obecnie silniki synchroniczne są zwykle stosowane w kontroli ruchu. Zakres mocy jest duży, moc może być duża, bezwładność jest duża, maksymalna prędkość jest niska, a prędkość wzrasta wraz ze wzrostem mocy. Jednolite opadanie prędkości, odpowiednie na niską prędkość i gładkie okazje biegowe.

Rotor wewnątrz silnika serwomechanizmu jest stałym magnesem. Kierowca steruje elektrycznością U/V/W, tworząc pole elektromagnetyczne. Rotor obraca się pod działaniem tego pola magnetycznego. Jednocześnie enkoder dostarczany z silnikiem przesyła sygnał sprzężenia zwrotnego do kierowcy. Wartości są porównywane w celu dostosowania kąta obrotu wirnika. Dokładność silnika serwo zależy od dokładności enkodera (liczba linii).

Co to jest silnik serwo? Ile jest rodzajów? Jakie są cechy pracy?

Odpowiedź: Silnik serwo, znany również jako silnik wykonawczy, jest używany jako siłownik w automatycznym systemie sterowania w celu przekształcenia odebranego sygnału elektrycznego na przesunięcie kątowe lub wyjście prędkości kątowej na wale silnikowym.

Silniki są podzielone na dwie kategorie: silniki serwomechanizmu DC i AC. Ich głównymi cechami jest to, że nie ma samoobsencji, gdy napięcie sygnału wynosi zero, a prędkość maleje z równomierną prędkością wraz ze wzrostem momentu obrotowego.

Jaka jest różnica w wydajności między silnikiem serwomechanizmu prądu przemiennego a bezszczotkowym silnikiem serwomechanizmu DC?

Odpowiedź: Wydajność silnika serwomechanizmu prądu przemiennego jest lepsza, ponieważ serwo AC jest kontrolowane przez fala sinusoidalną, a fala momentu obrotowego jest niewielka; podczas gdy serwo bezszczotkowe jest kontrolowane przez falę trapezoidalną. Ale bezszczotkowa kontrola serwomechanizmu DC jest stosunkowo prosta i tania.

Szybki rozwój technologii serwoterskiej Magnet Magnet AC sprawił, że system serwo DC stał przed kryzysem wyeliminowania. Wraz z opracowaniem technologii technologia Servo Drive Magnet Magnet osiągnęła znakomity rozwój, a znani producenci elektryczni w różnych krajach stale uruchamiali nową serwię serwo AC i napędów serwo. System serwo AC stał się głównym kierunkiem rozwoju współczesnego wysokowydajnego systemu serwo, który sprawia, że ​​system serwo DC staje w obliczu kryzysu wyeliminowania.

W porównaniu z silnikami serwomechanizmu DC, silniki serwomechanizmu stałego magnesu mają następujące główne zalety:

⑴ Bez pędzla i komutatora operacja jest bardziej niezawodna i niezbędna do konserwacji.

(2) Ogrzewanie uzwojenia stojana jest znacznie zmniejszone.

⑶ Bezwładność jest niewielka, a system ma dobrą szybką reakcję.

⑷ Stan pracy dużych i wysokich -ścigania jest dobry.

Rozmiar i niewielka waga pod tą samą mocą.

Zasada silnika serwo

Struktura stojana silnika serwomechanizmu prądu przemiennego jest zasadniczo podobna do struktury asynchronicznej pojedynczej fazy kondensatora. Stownik jest wyposażony w dwa uzwojenia o wzajemnej różnicy 90 °, jeden to uzwojenie wzbudzenia RF, który jest zawsze podłączony do napięcia prądu przemiennego UF; Drugim jest uzwojenie kontrolne L, które jest podłączone do napięcia sygnału sterującego UC. Tak więc silnik serwo AC nazywany jest również dwoma silnikami serwo.

Rotor silnika serwomechanizmu prądu przemiennego jest zwykle przetwarzany w klatkę wiewiórki, ale aby silnik serwo ma szeroki zakres prędkości, liniowe charakterystyki mechaniczne, zjawisko „Autorotacje” i szybkiej reakcji, w porównaniu ze zwykłymi silnikami, powinien mieć oporność na wirnik, a moment bezwładności jest mały. Obecnie istnieją dwa rodzaje struktur wirników, które są szeroko stosowane: jeden to wirnik kragcjonarny wiewiórki z prętami przewodników o wysokiej rezystywności wykonanym z materiałów przewodzących o wysokiej odporności. Aby zmniejszyć moment bezwładności wirnika, wirnik jest smukły; Drugi to pusty wirnik w kształcie kubka wykonany ze stopu aluminium, ściana kubka wynosi zaledwie 0,2 -0,3 mm, moment bezwładności wirnika w kształcie szklanki jest niewielka, odpowiedź jest szybka, a operacja jest stabilna, więc jest szeroko stosowana.

Gdy silnik serwo AC nie ma napięcia sterującego, istnieje tylko pulsujące pole magnetyczne generowane przez uzwojenie wzbudzenia w stojanie, a wirnik jest stacjonarny. Gdy istnieje napięcie sterujące, w stojanie generuje obracające się pole magnetyczne, a wirnik obraca się w kierunku obracającego się pola magnetycznego. Gdy obciążenie jest stałe, prędkość silnika zmienia się wraz z wielkością napięcia sterującego. Gdy faza napięcia kontrolnego jest odwrotna, silnik serwo zostanie odwrócony.

Chociaż zasada robocza silnika serwomechanizmu AC jest podobna do zasady obsługiwanego przez kondensator silnika asynchronicznego jednopoziomowego, odporność na wirnik tego pierwszego jest znacznie większa niż w przypadku drugiego. Dlatego, w porównaniu z asynchronicznym silnikiem z dziedziną kondensatora, silnik serwo ma trzy istotne cechy:

1. Duży moment początkowego: Ze względu na duży opór wirnika charakterystyka momentu obrotowego (charakterystyka mechaniczna) jest bliższa liniowej i ma większy moment początkowowy. Dlatego, gdy stojan ma napięcie sterujące, wirnik obraca się natychmiast, co ma charakterystykę szybkiego początkowego i wysokiej czułości.

2. Szeroki zakres pracy: stabilna operacja i niski szum. [/p] [p = 30, 2, po lewej] 3. Brak zjawiska samokontawiania: Jeśli działający silnik serwo straci napięcie sterujące, silnik zatrzyma się natychmiast.

Co to jest „Precision Transmission Micro Silnik”?

„Precyzyjna mikro silnik transmisji” może szybko i poprawnie wykonywać często zmieniające się instrukcje w systemie i napędzać mechanizm serwo, aby ukończyć pracę oczekiwaną przez instrukcję, a większość z nich może spełniać następujące wymagania:

1. Może często uruchamiać, zatrzymywać, hamować, odwracać i biegać z niską prędkością i ma wysoką wytrzymałość mechaniczną, wysoki poziom odporności na ciepło i wysoki poziom izolacji.

2. Dobra zdolność szybkiej reakcji, duży moment obrotowy, mały moment bezwładności i niewielka stała czasowa.

3. W przypadku sterownika i kontrolera (takiego jak silnik serwo, silnik krokowy), wydajność sterowania jest dobra.

4. Wysoka niezawodność i wysoka precyzja.

Kategoria, struktura i wydajność „precyzyjnego mikro silnika transmisyjnego”

Silnik AC

(1) dwufazowy silnik serwosowy typu klatek (wirnik typu szczupłego, w przybliżeniu liniowy charakterystyka mechaniczna, mała objętość i prąd wzbudzenia, serwo o niskiej mocy, niska obsługa prędkości nie jest wystarczająco gładka)

(2) Niezagnetyczna kubek Rotor dwufazowy silnik serwo (wirnik pozbawiony współczynnika, prawie liniowa charakterystyka mechaniczna, prąd dużą objętość i wzbudzenie, serwo małe zasilanie, operacja gładka przy niskiej prędkości)

(3) dwufazowy silnik serwo AC z wirnikiem kubka ferromagnetycznego (wirnik kubka wykonany z materiału ferromagnetycznego, prawie liniowa charakterystyka mechaniczna, duży moment bezwładności wirnika, mały efekt zębów, stabilna operacja)

(4) Synchroniczny silnik serwomechanizmu stałego magnesu (koncentracyjna zintegrowana jednostka składająca się z silnika synchronicznego stałego magnesu, tachometru i elementu wykrywania pozycji, stawca jest 3-fazowy lub 2-fazowy, a wirnik materiału magnetycznego musi być wyposażony w działanie prędkości; zasięg prędkości jest szeroki, a mechaniczne charakterystyki są stałą powierzchnią stałą momentową i stałą, co może być wyposażone w szybkość reagowania, dużą wydajność, dużą reakcję, dużą wydajność, dużą, dużą reagą, dużą reagą, dużą wydajnością, dużą. Moc wyjściowa i fluktuacja małego momentu obrotowego;

(5) asynchroniczny trójfazowy silnik serwo (wirnik jest podobny do silnika asynchronicznego typu klatki i musi być wyposażony w sterownik. Przyjmuje kontrolę wektora i rozszerza zakres stałej regulacji prędkości mocy. Jest najczęściej używany w systemach regulacji prędkości prędkości wrzecionki wrzecionki maszynowej)

Silnik DC

(1) Drukowane uzwojenie silnik serwo (wirnik krążkowy i stojan tarczowy są osiowo wiązane z cylindryczną stalą magnetyczną, moment wirnika bezwładności jest mały, nie ma efektu zbioru, efektu nasycenia, a moment wyjściowy jest duży)

(2) Silnik serwosowy DC typu DC typu DC (wirnik dysk i stojan są osiowo związane z cylindryczną stalą magnetyczną, moment wirnika bezwładności jest niewielki, wydajność sterowania jest lepsza niż inne silniki serwo DC, wydajność jest wysoka, a moment wyjściowy jest duży)

(3) Silnik stałego magnesu stałego typu kubka (wirnik bez korony, mały wirnik bezwładności, odpowiedni dla układu serwomenalnego ruchu)

(4) Bezszczotkowy silnik serwo (stojan jest uzwojeniem wielofazowym, wirnik jest magnesem stałym, z czujnikiem położenia wirnika, bez zakłóceń iskier, długiej żywotności, niskiego hałasu)

silnik momentu obrotowego

(1) Silnik momentu obrotowego prądu stałego (płaska struktura, liczba słupów, liczba szczelin, liczba elementów komutacji, liczba przewodów szeregowych; duży moment wyjściowy, praca ciągła przy niskiej prędkości lub utkniętej, dobrym charakterystyce mechaniczne i regulacyjne, mała elektromechaniczna stała czasowa)

(2) Bezszczotkowy silnik momentu obrotowego prądu stałego (podobny do struktury do bezszczotkowego silnika serwosko -DC, ale płaski, z wieloma biegunami, szczelinami i przewodnikami serii; duży moment wyjściowy, dobra mechaniczna i regulacyjna charakterystyka, długa żywotność, bez iskry, bez hałasu)

(3) Silnik momentu obrotowego typu klatek (wirnik typu klatki, płaska struktura, duża liczba słupów i szczelin, duży moment rozruchowy, mała elektromechaniczna stała czasowa, długoterminowe działanie zablokowanego zwęgnięcia i miękkie właściwości mechaniczne)

(4) Silnik momentu obrotowego wirnika stałego (wirnik stały wykonany z materiału ferromagnetycznego, płaska struktura, duża liczba słupów i szczelin, długoterminowe zablokowane, gładkie działanie, miękkie właściwości mechaniczne)

Silnik krokowy

(1) Reaktywny silnik stopniowy (stojan i wirnik wykonane z krzemowych arkuszy stali, nie ma uzwojenia na rdzeniu wirnika, a na stojanie stojak jest niewielki, kąt kroku jest mały, częstotliwość początkowa i bieżąca jest wysoka, dokładność kąta kroku jest niska i nie ma momentu blokowania samozaparcia)

(2) Silnik krokowy stałego magnesu (wirnik magnesu stały, polarność magnetyzacji promieniowej; duży kąt kroku, niski częstotliwość początkowa i robocza, moment obrotowy i mniejsze zużycie mocy niż typ reaktywny, ale pulsowe pulsy dodatnie i ujemne są prądowe)

(3) Hybrydowy silnik krokowy (wirnik magnetyczny stały, polarność magnetyzacji osiowej; Dokładność kąta o wysokim stopniu, trzymając moment obrotowy, mały prąd wejściowy, zarówno reaktywny, jak i stały magnes