Servomoottorin perustiedot

Servomoottorin perustiedot

Sana "servo" tulee kreikan sanasta "orja". "Servomoottori" voidaan ymmärtää moottorina, joka tottelee ehdottomasti ohjaussignaalin käskyä: ennen ohjaussignaalin lähettämistä roottori pysähtyy; kun ohjaussignaali lähetetään, roottori pyörii välittömästi; kun ohjaussignaali katoaa, roottori voi pysähtyä välittömästi.

Servomoottori on mikromoottori, jota käytetään toimilaitteena automaattisessa ohjauslaitteessa. Sen tehtävänä on muuntaa sähköinen signaali pyörivän akselin kulmasiirtymäksi tai kulmanopeudeksi.

Servomoottorit on jaettu kahteen luokkaan: AC-servo ja DC-servo

AC-servomoottorin perusrakenne on samanlainen kuin AC-oikosulkumoottorin (asynkronisen moottorin). Staattorissa on kaksi herätekäämiä Wf ja ohjauskäämiä WcoWf, joiden vaihetilasiirtymä on 90° sähkökulma, jotka on kytketty vakioverkkojännitteeseen ja jotka käyttävät Wc:hen kohdistettua vaihtojännitettä tai vaihemuutosta toiminnan ohjauksen tarkoituksen saavuttamiseksi. moottorista. AC-servomoottorilla on vakaa toiminta, hyvä ohjattavuus, nopea vaste, korkea herkkyys ja tiukat mekaanisten ominaisuuksien ja säätöominaisuuksien epälineaarisuusindikaattorit (vaaditaan alle 10-15% ja alle 15-25% vastaavasti).

DC-servomoottorin perusrakenne on samanlainen kuin tavallisen tasavirtamoottorin. Moottorin nopeus n=E/K1j=(Ua-IaRa)/K1j, jossa E on ankkurin vastasähkömotorinen voima, K on vakio, j on magneettivuo napaa kohden, Ua, Ia ankkurin jännite ja ankkurivirta, Ra on Ankkurin resistanssi, Ua:n tai φ:n muuttaminen voi ohjata DC-servomoottorin nopeutta, mutta yleensä käytetään ankkurijännitteen säätömenetelmää. Kestomagneettisessa tasavirtaservomoottorissa virityskäämi korvataan kestomagneetilla ja magneettivuo φ on vakio. . DC-servomoottorilla on hyvät lineaariset säätöominaisuudet ja nopea aikavaste.

DC-servomoottorien edut ja haitat

Edut: Tarkka nopeudensäätö, kova vääntömomentti ja nopeusominaisuudet, yksinkertainen ohjausperiaate, helppokäyttöisyys ja halpa hinta.

Haitat: harjakommutaatio, nopeuden rajoitus, lisävastus ja kulumishiukkaset (ei sovellu pölyttömään ja räjähdysvaaralliseen ympäristöön)

AC-servomoottorin edut ja haitat

Edut: hyvät nopeudensäätöominaisuudet, tasainen säätö koko nopeusalueella, lähes ei värähtelyä, korkea hyötysuhde yli 90 %, vähemmän lämmöntuotantoa, nopea säätö, erittäin tarkka asennonsäätö (riippuen anturin tarkkuudesta), nimelliskäyttöalue Sisällä voi saavuttaa jatkuvan vääntömomentin, alhaisen inertian, alhaisen melun, ei harjan kulumista, huoltovapaa (sopii pölyttömään, räjähdysvaaralliseen ympäristöön)

Haitat: Ohjaus on monimutkaisempi, taajuusmuuttajan parametrit on säädettävä paikan päällä PID-parametrien määrittämiseksi ja tarvitaan lisää liitäntöjä.

DC-servomoottorit jaetaan harjattuihin ja harjattomiin moottoreihin

Harjatut moottorit ovat edullisia, rakenteeltaan yksinkertaisia, suuri käynnistysmomentti, laaja nopeuden säätöalue, helppo hallita, tarvitsee huoltoa, mutta helppo huoltaa (vaihda hiiliharja), tuottaa sähkömagneettisia häiriöitä, niillä on vaatimuksia käyttöympäristölle, ja niitä käytetään yleensä kustannusherkissä yleisissä teollisuus- ja siviilitilaisuuksissa.

Hiiliharjattomat moottorit ovat kooltaan pieniä ja kevyitä, teholtaan suuri ja nopea vaste, suuri nopeus ja pieni inertia, vakaa vääntö ja tasainen pyöriminen, monimutkainen ohjaus, älykäs, joustava elektronisessa kommutointitilassa, voidaan kommutoida neliöaalto- tai siniaalto, huoltovapaa moottori, korkea hyötysuhde ja energiansäästö, pieni sähkömagneettinen säteily, alhainen lämpötilan nousu ja pitkä käyttöikä, sopii erilaisiin ympäristöihin.

AC-servomoottorit ovat myös harjattomia moottoreita, jotka jaetaan synkronisiin ja asynkronisiin moottoreihin. Tällä hetkellä liikkeenohjauksessa käytetään yleisesti synkronimoottoreita. Tehoalue on suuri, teho voi olla suuri, inertia on suuri, maksiminopeus on alhainen ja nopeus kasvaa tehon kasvaessa. Tasainen -nopeuslasku, sopii hitaisiin ja tasaisiin juoksutapahtumiin.

Servomoottorin sisällä oleva roottori on kestomagneetti. Ohjain ohjaa U/V/W kolmivaiheista sähköä sähkömagneettisen kentän muodostamiseksi. Roottori pyörii tämän magneettikentän vaikutuksesta. Samanaikaisesti moottorin mukana tuleva kooderi lähettää palautesignaalin kuljettajalle. Arvoja verrataan roottorin pyörimiskulman säätämiseksi. Servomoottorin tarkkuus riippuu kooderin tarkkuudesta (rivien lukumäärästä).

Mikä on servomoottori? Kuinka monta tyyppiä on olemassa? Mitkä ovat työskentelyominaisuudet?

Vastaus: Servomoottoria, joka tunnetaan myös nimellä toimeenpanomoottori, käytetään automaattisen ohjausjärjestelmän toimilaitteena muuttamaan vastaanotettu sähköinen signaali kulmasiirtymäksi tai kulmanopeuden ulostuloksi moottorin akselilla.

Servomoottorit jaetaan kahteen luokkaan: DC- ja AC-servomoottorit. Niiden pääominaisuudet ovat, että signaalin jännitteen ollessa nolla ei tapahdu itsekiertoa ja nopeus laskee tasaisella nopeudella vääntömomentin kasvaessa.

Mitä eroa on AC-servomoottorin ja harjattoman DC-servomoottorin suorituskyvyssä?

Vastaus: AC-servomoottorin suorituskyky on parempi, koska AC-servoa ohjaa siniaalto ja vääntömomentin aaltoilu on pieni; kun taas harjatonta DC-servoa ohjataan puolisuunnikkaan muotoisella aallolla. Mutta harjaton DC-servo-ohjaus on suhteellisen yksinkertainen ja halpa.

Kestomagneettien AC-servokäyttötekniikan nopea kehitys on saanut DC-servojärjestelmän kohtaamaan eliminoinnin kriisin. Teknologian kehityksen myötä kestomagneetti-AC-servokäyttötekniikka on saavuttanut erinomaisen kehityksen, ja kuuluisat sähkövalmistajat eri maissa ovat jatkuvasti tuoneet markkinoille uusia AC-servo- ja servo-moottoreita. AC-servojärjestelmästä on tullut nykyaikaisen korkean suorituskyvyn servojärjestelmän tärkein kehityssuunta, mikä saa DC-servojärjestelmän kohtaamaan eliminoinnin kriisin.

DC-servomottoreihin verrattuna kestomagneettisilla AC-servomoottoreilla on seuraavat tärkeimmät edut:

⑴Ilman harjaa ja kommutaattoria toiminta on luotettavampaa ja huoltovapaampaa.

(2) Staattorikäämin lämmitys vähenee huomattavasti.

⑶ Inertia on pieni ja järjestelmällä on hyvä nopea vaste.

⑷ Nopea ja suuri vääntömomentti on hyvä.

⑸Pieni koko ja kevyt paino samalla teholla.

Servomoottorin periaate

AC-servomoottorin staattorin rakenne on periaatteessa samanlainen kuin kondensaattorin jaetun yksivaiheisen yksivaiheisen asynkronisen moottorin. Staattori on varustettu kahdella käämillä, joiden keskinäinen ero on 90°, joista toinen on virityskäämi Rf, joka on aina kytketty AC-jännitteeseen Uf; toinen on ohjauskäämi L, joka on kytketty ohjaussignaalijännitteeseen Uc. Joten AC-servomoottoria kutsutaan myös kahdeksi servomoottoriksi.

AC-servomoottorin roottorista tehdään yleensä oravahäkki, mutta jotta servomoottorilla olisi tavallisiin moottoreihin verrattuna laaja nopeusalue, lineaariset mekaaniset ominaisuudet, ei "autorotaatio"-ilmiötä ja nopea vaste. have Roottorin vastus on suuri ja hitausmomentti pieni. Tällä hetkellä on olemassa kahden tyyppisiä roottorirakenteita, joita käytetään laajalti: yksi on oravahäkkiroottori, jossa on korkearesistiivisistä johtavista materiaaleista valmistettuja korkearesistiivisiä ohjaustankoja. Roottorin hitausmomentin vähentämiseksi roottori tehdään hoikkaksi; toinen on alumiiniseoksesta valmistettu ontto kupin muotoinen roottori, kupin seinämä on vain 0,2-0,3 mm, onton kupin muotoisen roottorin hitausmomentti on pieni, vaste on nopea ja toiminta on vakaa, joten sitä käytetään laajalti.

Kun AC-servomoottorissa ei ole ohjausjännitettä, staattorissa on vain virityskäämin synnyttämä sykkivä magneettikenttä ja roottori on paikallaan. Ohjausjännitteen ollessa päällä staattorissa syntyy pyörivä magneettikenttä ja roottori pyörii pyörivän magneettikentän suuntaan. Kun kuorma on vakio, moottorin nopeus muuttuu ohjausjännitteen suuruuden mukaan. Kun ohjausjännitteen vaihe on päinvastainen, servomoottori käännetään.

Vaikka AC-servomoottorin toimintaperiaate on samanlainen kuin kondensaattorikäyttöisen yksivaiheisen asynkronisen moottorin, ensimmäisen roottorin resistanssi on paljon suurempi kuin jälkimmäisen. Siksi servomoottorilla on kolme keskeistä ominaisuutta verrattuna kondensaattorikäyttöiseen asynkroniseen moottoriin:

1. Suuri käynnistysmomentti: Suuren roottorin vastuksen ansiosta vääntömomenttiominaisuus (mekaaninen ominaisuus) on lähempänä lineaarista, ja sillä on suurempi käynnistysmomentti. Siksi, kun staattorissa on ohjausjännite, roottori pyörii välittömästi, jolla on nopea käynnistys ja korkea herkkyys.

2. Laaja toiminta-alue: vakaa toiminta ja alhainen melu. [/p][p=30, 2, vasen] 3. Ei itsestään pyörivää ilmiötä: Jos käynnissä oleva servomoottori menettää ohjausjännitteen, moottori lakkaa käymästä välittömästi.

Mikä on "tarkkuusvaihteiston mikromoottori"?

"Tarkkuusvaihteiston mikromoottori" voi suorittaa nopeasti ja oikein järjestelmän usein vaihtuvia käskyjä ja ohjata servomekanismia suorittamaan ohjeen edellyttämän työn, ja useimmat niistä voivat täyttää seuraavat vaatimukset:

1. Se voi käynnistyä, pysähtyä, jarruttaa, peruuttaa ja ajaa alhaisella nopeudella usein, ja sillä on korkea mekaaninen lujuus, korkea lämmönkestävyys ja korkea eristystaso.

2. Hyvä nopea vastekyky, suuri vääntömomentti, pieni hitausmomentti ja pieni aikavakio.

3. Ohjaimen ja ohjaimen (kuten servomoottorin, askelmoottorin) kanssa ohjausteho on hyvä.

4. Korkea luotettavuus ja korkea tarkkuus.

"Tarkkuusvaihteiston mikromoottorin" luokka, rakenne ja suorituskyky

AC servomoottori

(1) Häkkityyppinen kaksivaiheinen AC-servomoottori (kapea häkkityyppinen roottori, suunnilleen lineaariset mekaaniset ominaisuudet, pieni tilavuus ja viritysvirta, pienitehoinen servo, matalan nopeuden toiminta ei ole tarpeeksi sujuvaa)

(2) Ei-magneettinen kupin roottorin kaksivaiheinen AC-servomoottori (ydintön roottori, lähes lineaariset mekaaniset ominaisuudet, suuri tilavuus ja viritysvirta, pieni tehoservo, tasainen toiminta alhaisella nopeudella)

(3) Kaksivaiheinen AC-servomoottori ferromagneettisella kupin roottorilla (kupin roottori ferromagneettisesta materiaalista, lähes lineaariset mekaaniset ominaisuudet, suuri roottorin hitausmomentti, pieni hammastusvaikutus, vakaa toiminta)

(4) Synkroninen kestomagneetti AC-servomoottori (koaksiaalinen integroitu yksikkö, joka koostuu kestomagneettisynkronimoottorista, takometristä ja asennontunnistuselementistä, staattori on 3- tai 2-vaiheinen ja magneettisen materiaalin roottori on varustettava nopeusalue on laaja ja mekaaninen Ominaisuudet koostuvat jatkuvasta vääntömomentin alueesta ja vakiotehoalueesta, jotka voidaan lukita jatkuvasti, hyvällä nopealla reagointikyvyllä, suurella lähtöteho ja pieni vääntömomentin vaihtelu on kaksi neliöaaltokäyttöä ja siniaaltokäyttöä, hyvä ohjausteho ja sähkömekaaninen integrointi kemialliset tuotteet)

(5) Asynkroninen kolmivaiheinen AC-servomoottori (roottori on samanlainen kuin häkkityyppinen asynkroninen moottori, ja se on varustettava ohjaimella. Se ottaa käyttöön vektoriohjauksen ja laajentaa vakiotehon nopeuden säätöaluetta. Sitä käytetään enimmäkseen työstökoneiden karan nopeuden säätöjärjestelmät)

DC servomoottori

(1) Painettu käämitys DC-servomoottori (levyroottori ja levystaattori on sidottu aksiaalisesti sylinterimäiseen magneettiseen teräkseen, roottorin hitausmomentti on pieni, ei hammastusvaikutusta, ei kyllästysvaikutusta ja ulostulomomentti on suuri)

(2) Lankakierretty levytyyppinen DC-servomoottori (levyroottori ja staattori on aksiaalisesti sidottu sylinterimäiseen magneettiteräkseen, roottorin hitausmomentti on pieni, ohjausteho on parempi kuin muilla tasavirtaservomoottoreilla, hyötysuhde on korkea ja lähtömomentti on suuri)

(3) Kuppityyppinen ankkuri kestomagneettinen tasavirtamoottori (ydintön roottori, pieni roottorin hitausmomentti, sopii inkrementaaliseen liikeservojärjestelmään)

(4) Harjaton DC-servomoottori (staattori on monivaiheinen käämitys, roottori on kestomagneetti, roottorin asentoanturilla, ei kipinöiviä häiriöitä, pitkä käyttöikä, hiljainen)

vääntömomentti moottori

(1) DC-momenttimoottori (tasainen rakenne, napojen lukumäärä, kolojen lukumäärä, kommutointikappaleiden lukumäärä, sarjajohtimien lukumäärä; suuri lähtömomentti, jatkuva työ alhaisella nopeudella tai pysähtynyt, hyvät mekaaniset ja säätöominaisuudet, pieni sähkömekaaninen aikavakio )

(2) Harjaton DC-vääntömomenttimoottori (rakenteeltaan samanlainen kuin harjaton DC-servomoottori, mutta litteä, monia napoja, rakoja ja sarjajohtimia; suuri ulostulomomentti, hyvät mekaaniset ja säätöominaisuudet, pitkä käyttöikä, ei kipinöitä, ei melua Matala)

(3) Häkkityyppinen AC-momenttimoottori (häkkityyppinen roottori, litteä rakenne, suuri määrä napoja ja rakoja, suuri käynnistysmomentti, pieni sähkömekaaninen aikavakio, pitkäaikainen lukitun roottorin toiminta ja pehmeät mekaaniset ominaisuudet)

(4) Kiinteän roottorin AC-momenttimoottori (kiinteä roottori ferromagneettisesta materiaalista, litteä rakenne, suuri määrä napoja ja rakoja, pitkäkestoinen lukittu roottori, tasainen toiminta, pehmeät mekaaniset ominaisuudet)

askelmoottori

(1) Reaktiivinen askelmoottori (staattori ja roottori on valmistettu piiteräslevyistä, roottorin ytimessä ei ole käämiä ja staattorissa on ohjauskäämi; askelkulma on pieni, käynnistys- ja käyntitaajuus on korkea , askelkulman tarkkuus on alhainen, eikä itselukittuvaa vääntömomenttia ole)

(2) Kestomagneettinen askelmoottori (kestomagneettiroottori, säteittäinen magnetoinnin napaisuus; suuri askelkulma, alhainen käynnistys- ja toimintataajuus, pitomomentti ja pienempi virrankulutus kuin reaktiivisessa tyypissä, mutta positiiviset ja negatiiviset pulssit vaaditaan)

(3) Hybridi askelmoottori (kestomagneettiroottori, aksiaalinen magnetoinnin napaisuus; korkea askelkulman tarkkuus, pitomomentti, pieni tulovirta, sekä reaktiivinen että kestomagneetti