Основна знања серво мотора

Основна знања серво мотора

Реч "серво" долази од грчке речи "роб". „Серво мотор“ се може схватити као мотор који апсолутно поштује команду контролног сигнала: пре него што се пошаље контролни сигнал, ротор мирује; када се шаље контролни сигнал, ротор се одмах окреће; када контролни сигнал нестане, ротор се може одмах зауставити.

Серво мотор је микро мотор који се користи као актуатор у уређају за аутоматско управљање. Његова функција је да претвори електрични сигнал у угаоно померање или угаону брзину ротирајуће осовине.

Серво мотори су подељени у две категорије: АЦ серво и ДЦ серво

Основна структура АЦ серво мотора је слична оној код индукционог мотора на наизменичну струју (асинхрони мотор). Постоје два побудна намотаја Вф и управљачка намотаја ВцоВф са помаком фазног простора од 90° електричног угла на статору, повезаним на константан наизменични напон, и коришћењем наизменичног напона или промене фазе примењене на Вц да би се постигла сврха контроле рада. од мотора. АЦ серво мотор има карактеристике стабилног рада, добре управљивости, брзог одзива, високе осетљивости и строгих индикатора нелинеарности механичких карактеристика и карактеристика подешавања (потребно је да буде мање од 10% до 15% и мање од 15% до 25% односно).

Основна структура ДЦ серво мотора је слична оној код општег ДЦ мотора. Брзина мотора н=Е/К1ј=(Уа-ИаРа)/К1ј, где је Е контра електромоторна сила арматуре, К је константа, ј је магнетни флукс по полу, Уа, Иа су напон арматуре и струја арматуре, Ра Отпор арматуре, промена Уа или промена φ може контролисати брзину ДЦ серво мотора, али метод контроле напона арматуре је генерално коришћени. У ДЦ серво мотору са перманентним магнетом, побудни намотај је замењен трајним магнетом, а магнетни флукс φ је константан. . ДЦ серво мотор има добре карактеристике линеарне регулације и брз временски одзив.

Предности и недостаци ДЦ серво мотора

Предности: Прецизна контрола брзине, јак обртни момент и карактеристике брзине, једноставан принцип управљања, једноставан за употребу и јефтина цена.

Недостаци: комутација четкица, ограничење брзине, додатна отпорност и честице хабања (није погодно за окружења без прашине и експлозива)

Предности и мане АЦ серво мотора

Предности: добре карактеристике регулације брзине, глатка контрола у читавом опсегу брзина, скоро без осцилација, висока ефикасност изнад 90%, мање стварање топлоте, контрола велике брзине, прецизна контрола положаја (у зависности од тачности енкодера), номинално радно подручје Унутра, може постићи константан обртни момент, ниску инерцију, ниску буку, без хабања четкица, без одржавања (погодно за окружења без прашине, експлозивна)

Недостаци: Управљање је компликованије, параметри погона се морају подесити на лицу места да би се одредили ПИД параметри, а потребно је више веза.

ДЦ серво мотори се деле на моторе са четкицом и без четкица

Брушени мотори су ниске цене, једноставне структуре, великог покретачког момента, широког опсега регулације брзине, лако се контролишу, потребно им је одржавање, али су лаки за одржавање (замена угљене четкице), стварају електромагнетне сметње, имају захтеве за окружење употребе, и обично се користе за трошкове осетљиве Уобичајене индустријске и грађанске прилике.

Мотори без четкица су мале величине и мале тежине, велике снаге и брзе реакције, велике брзине и мале инерције, стабилни у обртном моменту и глатки у ротацији, сложени у контроли, интелигентни, флексибилни у режиму електронске комутације, могу се комутирати у квадратном или синусном таласу, мотор без одржавања, висока ефикасност и уштеда енергије, мало електромагнетно зрачење, низак пораст температуре и дуг животни век, погодан за различита окружења.

АЦ серво мотори су такође мотори без четкица, који се деле на синхроне и асинхроне моторе. Тренутно се синхрони мотори углавном користе у контроли кретања. Опсег снаге је велики, снага може бити велика, инерција је велика, максимална брзина је мала, а брзина се повећава са повећањем снаге. Уједначено брзо спуштање, погодно за мале брзине и глатке прилике.

Ротор унутар серво мотора је трајни магнет. Возач контролише У/В/В трофазни електрицитет да би формирао електромагнетно поље. Ротор се ротира под дејством овог магнетног поља. Истовремено, енкодер који долази са мотором преноси повратни сигнал возачу. Вредности се упоређују за подешавање угла ротације ротора. Тачност серво мотора зависи од тачности енкодера (број линија).

Шта је серво мотор? Колико типова постоји? Које су радне карактеристике?

Одговор: Серво мотор, такође познат као извршни мотор, користи се као актуатор у систему аутоматског управљања за претварање примљеног електричног сигнала у угаони померај или излазну угаону брзину на осовини мотора.

Серво мотори су подељени у две категорије: ДЦ и АЦ серво мотори. Њихове главне карактеристике су да нема саморотације када је напон сигнала нула, а брзина се смањује равномерном брзином са повећањем обртног момента.

Која је разлика у перформансама између АЦ серво мотора и ДЦ серво мотора без четкица?

Одговор: Перформансе АЦ серво мотора су боље, јер се АЦ серво контролише синусним таласом и таласање обртног момента је мало; док се ДЦ серво без четкица контролише трапезоидним таласом. Али ДЦ серво контрола без четкица је релативно једноставна и јефтина.

Брзи развој технологије АЦ серво погона са сталним магнетом довео је до тога да се ДЦ серво систем суочи са кризом елиминисања. Са развојем технологије, технологија АЦ серво погона наизменичне струје постигла је изузетан развој, а познати произвођачи електричне енергије у разним земљама континуирано су лансирали нове серије АЦ серво мотора и серво погона. АЦ серво систем је постао главни правац развоја савременог серво система високих перформанси, због чега се ДЦ серво систем суочава са кризом елиминисања.

У поређењу са ДЦ серво моторима, АЦ серво мотори са перманентним магнетом имају следеће главне предности:

⑴Без четке и комутатора, рад је поузданији и не захтева одржавање.

(2) Грејање намотаја статора је знатно смањено.

⑶ Инерција је мала, а систем има добар брзи одговор.

⑷ Радни услови велике брзине и великог обртног момента су добри.

⑸Мала величина и мала тежина под истом снагом.

Принцип серво мотора

Структура статора АЦ серво мотора је у основи слична структури статора једнофазног једнофазног асинхроног мотора кондензатора. Статор је опремљен са два намотаја са међусобном разликом од 90°, један је побудни намотај Рф, који је увек повезан на наизменични напон Уф; други је контролни намотај Л који је повезан са напоном управљачког сигнала Уц. Дакле, АЦ серво мотор се назива и два серво мотора.

Ротор АЦ серво мотора је обично направљен у кавезу са веверицом, али да би серво мотор имао широк опсег брзине, линеарне механичке карактеристике, без феномена „ауторотације“ и перформансе брзог одзива, у поређењу са обичним моторима, требало би да имају Отпор ротора је велики а момент инерције мали. Тренутно постоје две врсте роторских структура које се широко користе: једна је кавезни ротор са водилицама високог отпора направљеним од високоотпорних проводних материјала. Да би се смањио момент инерције ротора, ротор је направљен витким; други је шупљи ротор у облику чаше од легуре алуминијума, зид чаше је само 0,2 -0,3 мм, моменат инерције ротора у облику шупље чаше је мали, одзив је брз, а рад је стабилан, па се широко користи.

Када АЦ серво мотор нема управљачки напон, постоји само пулсирајуће магнетно поље које генерише побудни намотај у статору, а ротор је непокретан. Када постоји контролни напон, ротирајуће магнетно поље се генерише у статору, а ротор се ротира у правцу ротирајућег магнетног поља. Када је оптерећење константно, брзина мотора се мења са величином контролног напона. Када је фаза контролног напона супротна, серво мотор ће бити обрнут.

Иако је принцип рада АЦ серво мотора сличан принципу рада једнофазног асинхроног мотора са кондензаторским погоном, отпор ротора првог је много већи од отпора другог. Стога, у поређењу са кондензаторским асинхроним мотором, серво мотор има три истакнуте карактеристике:

1. Велики почетни обртни момент: Због великог отпора ротора, карактеристика обртног момента (механичка карактеристика) је ближа линеарној и има већи почетни обртни момент. Стога, када статор има управљачки напон, ротор се одмах ротира, што има карактеристике брзог покретања и високе осетљивости.

2. Широк радни опсег: стабилан рад и низак ниво буке. [/п][п=30, 2, лево] 3. Нема феномена саморотације: Ако серво мотор у раду изгуби контролни напон, мотор ће одмах престати да ради.

Шта је „микромотор прецизног преноса“?

„Микромотор прецизне трансмисије“ може брзо и правилно да изврши инструкције које се често мењају у систему, и да покрене серво механизам да заврши посао који се очекује по инструкцији, а већина њих може да испуни следеће захтеве:

1. Може да стартује, зауставља, кочи, уназад и често ради при малој брзини, и има високу механичку чврстоћу, висок ниво отпорности на топлоту и висок ниво изолације.

2. Добра способност брзог одговора, велики обртни момент, мали момент инерције и мала временска константа.

3. Са драјвером и контролером (као што су серво мотор, корачни мотор), перформансе контроле су добре.

4. Висока поузданост и висока прецизност.

Категорија, структура и перформансе "микромотора прецизног преноса"

АЦ серво мотор

(1) Кавезни двофазни серво мотор наизменичне струје (танак ротор кавезног типа, приближно линеарне механичке карактеристике, мала запремина и струја побуде, серво мале снаге, рад мале брзине није довољно гладак)

(2) Двофазни АЦ серво мотор са немагнетним чашастим ротором (ротор без језгра, скоро линеарне механичке карактеристике, велика запремина и струја побуде, серво мале снаге, несметан рад при малој брзини)

(3) Двофазни АЦ серво мотор са феромагнетним чашастим ротором (ротор чаше од феромагнетног материјала, скоро линеарне механичке карактеристике, велики момент инерције ротора, мали ефекат зупчаника, стабилан рад)

(4) Синхрони перманентни магнет АЦ серво мотор (коаксијална интегрисана јединица која се састоји од синхроног мотора са перманентним магнетом, тахометра и елемента за детекцију положаја, статор је 3-фазни или 2-фазни, а ротор магнетног материјала мора бити опремљен погон је широк опсег брзине и механичке карактеристике се састоје од области константног обртног момента и области константне снаге, која се може континуално закључати, са добрим перформансама брзог одзива, великом излазном снагом; снага и мала флуктуација обртног момента, постоје два режима правокутног и синусног погона, добре перформансе управљања и хемијски производи електромеханичке интеграције)

(5) Асинхрони трофазни АЦ серво мотор (ротор је сличан асинхроном мотору кавезног типа, и мора бити опремљен драјвером. Усваја векторску контролу и проширује опсег регулације брзине константне снаге. Највише се користи у системи за регулацију брзине вретена алатних машина)

ДЦ серво мотор

(1) ДЦ серво мотор са штампаним намотајем (ротор диска и диск статор су аксијално повезани са цилиндричним магнетним челиком, момент инерције ротора је мали, нема ефекта зупчања, нема ефекта засићења, а излазни обртни момент је велики)

(2) ДЦ серво мотор типа диска са намотаним жицом (ротор диска и статор су аксијално везани цилиндричним магнетним челиком, момент инерције ротора је мали, перформансе управљања су боље од других ДЦ серво мотора, ефикасност је висока, а излазни обртни момент је велики)

(3) Арматурни ДЦ мотор са сталним магнетом у облику чаше (ротор без језгра, мали момент инерције ротора, погодан за серво систем инкременталног кретања)

(4) ДЦ серво мотор без четкица (статор је вишефазни намотај, ротор је перманентни магнет, са сензором положаја ротора, без сметњи искре, дуг живот, ниска бука)

момент мотора

(1) ДЦ мотор обртног момента (равна структура, број полова, број утора, број комутационих делова, број серијских проводника; велики излазни обртни момент, континуирани рад при малој брзини или у застоју, добре механичке карактеристике и карактеристике подешавања, мала електромеханичка временска константа )

(2) ДЦ мотор обртног момента без четкица (по структури сличан ДЦ серво мотору без четкица, али раван, са много полова, утора и серијских проводника; велики излазни обртни момент, добре механичке карактеристике и карактеристике подешавања, дуг век, без варница, без буке Низак)

(3) Мотор наизменичне струје кавезног типа (ротор кавезног типа, равна структура, велики број полова и прореза, велики почетни обртни момент, мала електромеханичка временска константа, дуготрајан рад закључаног ротора и мека механичка својства)

(4) Мотор наизменичне струје са чврстим ротором (чврсти ротор од феромагнетног материјала, равна структура, велики број полова и прореза, дуготрајно закључан ротор, несметан рад, мека механичка својства)

корачни мотор

(1) Реактивни корачни мотор (статор и ротор су направљени од силиконских челичних лимова, на језгру ротора нема намотаја, а на статору постоји контролни намотај; угао корака је мали, почетна и радна фреквенција је висока , тачност угла корака је мала и нема обртног момента за самоблокирање)

(2) Корачни мотор са трајним магнетом (ротор са трајним магнетом, радијални поларитет магнетизације; велики угао корака, ниска почетна и радна фреквенција, обртни момент и мања потрошња енергије од реактивног типа, али су потребни позитивни и негативни импулси)

(3) Хибридни корачни мотор (ротор са трајним магнетом, поларитет аксијалне магнетизације; тачност високог угла корака, обртни момент, мала улазна струја, реактивни и трајни магнет