Pengetahuan asas motor servo

Pengetahuan asas motor servo

Perkataan "servo" berasal daripada perkataan Yunani "hamba". "Motor servo" boleh difahami sebagai motor yang benar-benar mematuhi arahan isyarat kawalan: sebelum isyarat kawalan dihantar, pemutar tidak bergerak; apabila isyarat kawalan dihantar, pemutar berputar serta-merta; apabila isyarat kawalan hilang, pemutar boleh berhenti serta-merta.

Motor servo ialah motor mikro yang digunakan sebagai penggerak dalam peranti kawalan automatik. Fungsinya adalah untuk menukar isyarat elektrik kepada anjakan sudut atau halaju sudut aci berputar.

Motor servo dibahagikan kepada dua kategori: servo AC dan servo DC

Struktur asas motor servo AC adalah serupa dengan motor aruhan AC (motor tak segerak). Terdapat dua belitan pengujaan Wf dan belitan kawalan WcoWf dengan anjakan ruang fasa sudut elektrik 90° pada stator, disambungkan kepada voltan AC malar, dan menggunakan voltan AC atau perubahan fasa yang digunakan pada Wc untuk mencapai tujuan mengawal operasi daripada motor itu. Motor servo AC mempunyai ciri-ciri operasi yang stabil, kebolehkawalan yang baik, tindak balas pantas, kepekaan yang tinggi, dan penunjuk bukan lineariti yang ketat bagi ciri-ciri mekanikal dan ciri-ciri pelarasan (diperlukan kurang daripada 10% hingga 15% dan kurang daripada 15% hingga 25% masing-masing).

Struktur asas motor servo DC adalah serupa dengan motor DC am. Kelajuan motor n=E/K1j=(Ua-IaRa)/K1j, dengan E ialah daya gerak elektrik pembilang angker, K ialah pemalar, j ialah fluks magnet setiap kutub, Ua, Ia ialah voltan angker dan arus angker, Ra ialah Rintangan angker, menukar Ua atau menukar φ boleh mengawal kelajuan motor servo DC, tetapi kaedah mengawal voltan angker biasanya digunakan. Dalam motor servo DC magnet kekal, belitan pengujaan digantikan dengan magnet kekal, dan fluks magnet φ adalah malar. . Motor servo DC mempunyai ciri-ciri peraturan linear yang baik dan tindak balas masa yang cepat.

Kelebihan dan Kekurangan Motor Servo DC

Kelebihan: Kawalan kelajuan yang tepat, tork keras dan ciri kelajuan, prinsip kawalan mudah, mudah digunakan, dan harga yang murah.

Kelemahan: penukaran berus, had kelajuan, rintangan tambahan dan zarah haus (tidak sesuai untuk persekitaran bebas habuk dan mudah meletup)

Kebaikan dan keburukan motor servo AC

Kelebihan: ciri kawalan kelajuan yang baik, kawalan lancar dalam julat kelajuan keseluruhan, hampir tiada ayunan, kecekapan tinggi melebihi 90%, kurang penjanaan haba, kawalan kelajuan tinggi, kawalan kedudukan ketepatan tinggi (bergantung pada ketepatan pengekod), kawasan operasi yang dinilai Di dalam, boleh mencapai tork malar, inersia rendah, hingar rendah, tiada berus haus, bebas penyelenggaraan (sesuai untuk persekitaran bebas habuk, letupan)

Kelemahan: Kawalan adalah lebih rumit, parameter pemacu perlu dilaraskan di tapak untuk menentukan parameter PID, dan lebih banyak sambungan diperlukan.

Motor servo DC dibahagikan kepada motor berus dan tanpa berus

Motor berus adalah kos rendah, struktur ringkas, tork permulaan yang besar, julat peraturan kelajuan yang luas, mudah dikawal, memerlukan penyelenggaraan, tetapi mudah diselenggara (menggantikan berus karbon), menjana gangguan elektromagnet, mempunyai keperluan untuk persekitaran penggunaan, dan biasanya digunakan untuk majlis perindustrian dan awam yang sensitif kos.

Motor tanpa berus bersaiz kecil dan ringan, output tinggi dan tindak balas pantas, kelajuan tinggi dan inersia kecil, stabil dalam tork dan licin dalam putaran, kompleks dalam kawalan, pintar, fleksibel dalam mod pertukaran elektronik, boleh ditukar ganti dalam gelombang persegi atau gelombang sinus, motor bebas penyelenggaraan, kecekapan tinggi dan penjimatan tenaga, sinaran elektromagnet kecil, kenaikan suhu rendah dan jangka hayat yang panjang, sesuai untuk pelbagai persekitaran.

Motor servo AC juga merupakan motor tanpa berus, yang dibahagikan kepada motor segerak dan tak segerak. Pada masa ini, motor segerak biasanya digunakan dalam kawalan gerakan. Julat kuasa adalah besar, kuasa boleh menjadi besar, inersia adalah besar, kelajuan maksimum adalah rendah, dan kelajuan meningkat dengan peningkatan kuasa. Keturunan berkelajuan seragam, sesuai untuk acara kelajuan rendah dan lancar.

Rotor di dalam motor servo adalah magnet kekal. Pemandu mengawal elektrik tiga fasa U/V/W untuk membentuk medan elektromagnet. Rotor berputar di bawah tindakan medan magnet ini. Pada masa yang sama, pengekod yang disertakan dengan motor menghantar isyarat maklum balas kepada pemandu. Nilai dibandingkan untuk melaraskan sudut putaran rotor. Ketepatan motor servo bergantung pada ketepatan pengekod (bilangan baris).

Apakah motor servo? Ada berapa jenis? Apakah ciri-ciri kerja?

Jawapan: Motor servo, juga dikenali sebagai motor eksekutif, digunakan sebagai penggerak dalam sistem kawalan automatik untuk menukar isyarat elektrik yang diterima kepada anjakan sudut atau keluaran halaju sudut pada aci motor.

Motor servo dibahagikan kepada dua kategori: motor servo DC dan AC. Ciri-ciri utama mereka ialah tiada putaran sendiri apabila voltan isyarat adalah sifar, dan kelajuan berkurangan pada kelajuan seragam dengan peningkatan tork.

Apakah perbezaan prestasi antara motor servo AC dan motor servo DC tanpa berus?

Jawapan: Prestasi motor servo AC adalah lebih baik, kerana servo AC dikawal oleh gelombang sinus dan riak tork adalah kecil; manakala servo DC tanpa berus dikawal oleh gelombang trapezoid. Tetapi kawalan servo DC tanpa berus agak mudah dan murah.

Perkembangan pesat teknologi pemacu servo AC magnet kekal telah menjadikan sistem servo DC menghadapi krisis untuk dihapuskan. Dengan perkembangan teknologi, teknologi pemacu servo AC magnet kekal telah mencapai pembangunan yang cemerlang, dan pengeluar elektrik terkenal di pelbagai negara telah melancarkan siri baharu motor servo AC dan pemacu servo secara berterusan. Sistem servo AC telah menjadi hala tuju pembangunan utama sistem servo berprestasi tinggi kontemporari, yang menjadikan sistem servo DC menghadapi krisis untuk dihapuskan.

Berbanding dengan motor servo DC, motor servo AC magnet kekal mempunyai kelebihan utama berikut:

⑴Tanpa berus dan komutator, operasi lebih dipercayai dan bebas penyelenggaraan.

(2) Pemanasan belitan stator dikurangkan dengan banyaknya.

⑶ Inersia adalah kecil, dan sistem mempunyai tindak balas pantas yang baik.

⑷ Keadaan kerja berkelajuan tinggi dan tork tinggi adalah baik.

⑸Saiz kecil dan ringan di bawah kuasa yang sama.

Prinsip motor servo

Struktur pemegun motor servo AC pada asasnya serupa dengan motor tak segerak fasa pemisah satu fasa kapasitor. Pemegun dilengkapi dengan dua belitan dengan perbezaan bersama 90°, satu ialah penggulungan pengujaan Rf, yang sentiasa disambungkan ke voltan AC Uf; yang satu lagi ialah belitan kawalan L, yang disambungkan kepada voltan isyarat kawalan Uc. Jadi motor servo AC juga dipanggil dua motor servo.

Pemutar motor servo AC biasanya dibuat menjadi sangkar tupai, tetapi untuk menjadikan motor servo mempunyai julat kelajuan yang luas, ciri mekanikal linear, tiada fenomena "autorotasi" dan prestasi tindak balas pantas, berbanding dengan motor biasa, ia harus mempunyai Rintangan pemutar adalah besar dan momen inersia adalah kecil. Pada masa ini, terdapat dua jenis struktur pemutar yang digunakan secara meluas: satu ialah pemutar tupai - sangkar dengan bar panduan kerintangan tinggi yang diperbuat daripada bahan konduktif kerintangan tinggi. Untuk mengurangkan momen inersia pemutar, pemutar dibuat langsing; yang satu lagi ialah rotor berbentuk cawan berongga yang diperbuat daripada aloi aluminium, dinding cawan hanya 0.2 -0.3mm, momen inersia rotor berbentuk cawan berongga adalah kecil, tindak balasnya cepat, dan operasinya stabil, jadi ia digunakan secara meluas.

Apabila motor servo AC tidak mempunyai voltan kawalan, hanya terdapat medan magnet berdenyut yang dihasilkan oleh penggulungan pengujaan dalam stator, dan pemutar adalah pegun. Apabila terdapat voltan kawalan, medan magnet berputar dijana dalam stator, dan pemutar berputar ke arah medan magnet berputar. Apabila beban malar, kelajuan motor berubah dengan magnitud voltan kawalan. Apabila fasa voltan kawalan bertentangan, motor servo akan diterbalikkan.

Walaupun prinsip kerja motor servo AC adalah serupa dengan motor tak segerak fasa tunggal kendalian kapasitor, rintangan pemutar bekas adalah jauh lebih besar daripada yang kedua. Oleh itu, berbanding dengan motor tak segerak kendalian kapasitor, motor servo mempunyai tiga ciri penting:

1. Tork permulaan yang besar: Disebabkan oleh rintangan pemutar yang besar, ciri tork (ciri mekanikal) lebih hampir kepada linear, dan mempunyai tork permulaan yang lebih besar. Oleh itu, apabila stator mempunyai voltan kawalan, pemutar berputar serta-merta, yang mempunyai ciri-ciri permulaan yang cepat dan kepekaan yang tinggi.

2. Julat operasi yang luas: operasi yang stabil dan bunyi yang rendah. [/p][p=30, 2, kiri] 3. Tiada fenomena putaran kendiri: Jika motor servo dalam operasi kehilangan voltan kawalan, motor akan berhenti berjalan serta-merta.

Apakah itu "motor mikro penghantaran ketepatan"?

"Motor mikro penghantaran ketepatan" boleh dengan cepat dan betul melaksanakan arahan yang kerap berubah dalam sistem, dan memacu mekanisme servo untuk menyelesaikan kerja yang diharapkan oleh arahan, dan kebanyakannya boleh memenuhi keperluan berikut:

1. Ia boleh mula, berhenti, brek, undur dan berjalan pada kelajuan rendah dengan kerap, dan mempunyai kekuatan mekanikal yang tinggi, tahap rintangan haba yang tinggi dan tahap penebat yang tinggi.

2. Keupayaan tindak balas pantas yang baik, tork besar, momen inersia kecil dan pemalar masa kecil.

3. Dengan pemandu dan pengawal (seperti motor servo, motor melangkah), prestasi kawalan adalah baik.

4. Kebolehpercayaan yang tinggi dan ketepatan yang tinggi.

Kategori, struktur dan prestasi "motor mikro penghantaran ketepatan"

Motor servo AC

(1) Motor servo AC dua fasa jenis sangkar (rotor jenis sangkar langsing, lebih kurang ciri mekanikal linear, isipadu kecil dan arus pengujaan, servo kuasa rendah, operasi berkelajuan rendah tidak cukup lancar)

(2) Motor servo AC dua fasa pemutar cawan bukan magnet (pemutar tanpa teras, ciri mekanikal hampir linear, volum besar dan arus pengujaan, servo kuasa kecil, operasi lancar pada kelajuan rendah)

(3) Motor servo AC dua fasa dengan pemutar cawan feromagnetik (pemutar cawan diperbuat daripada bahan feromagnetik, ciri mekanikal hampir linear, momen inersia pemutar yang besar, kesan cogging kecil, operasi yang stabil)

(4) Motor servo AC magnet kekal segerak (unit bersepadu sepaksi yang terdiri daripada motor segerak magnet kekal, takometer dan elemen pengesan kedudukan, stator ialah 3 fasa atau 2 fasa, dan pemutar bahan magnet mesti dilengkapi dengan pemacu; julat kelajuan adalah luas dan mekanikal Ciri-cirinya terdiri daripada kawasan tork malar dan kawasan kuasa malar, yang boleh dikunci secara berterusan, dengan prestasi tindak balas pantas yang baik, kuasa keluaran yang besar, dan turun naik tork kecil terdapat dua mod pemacu gelombang persegi dan pemacu gelombang sinus, prestasi kawalan yang baik, dan produk kimia penyepaduan elektromekanikal)

(5) Motor servo AC tiga fasa tak segerak (pemutar adalah serupa dengan motor tak segerak jenis sangkar, dan mesti dilengkapi dengan pemandu. Ia menggunakan kawalan vektor dan mengembangkan julat peraturan kelajuan kuasa berterusan. Ia kebanyakannya digunakan dalam sistem peraturan kelajuan gelendong alatan mesin)

Motor servo DC

(1) Motor servo DC penggulungan bercetak (pemutar cakera dan pemegun cakera diikat secara paksi dengan keluli magnet silinder, momen inersia pemutar adalah kecil, tiada kesan cogging, tiada kesan tepu, dan tork output adalah besar)

(2) Motor servo DC jenis cakera wayar (pemutar cakera dan pemegun diikat secara paksi dengan keluli magnet silinder, momen inersia pemutar adalah kecil, prestasi kawalan lebih baik daripada motor servo DC lain, kecekapannya tinggi, dan tork keluaran adalah besar)

(3) Motor DC magnet kekal angker jenis cawan (pemutar tanpa biji, momen inersia pemutar kecil, sesuai untuk sistem servo gerakan tambahan)

(4) Motor servo DC tanpa berus (pemegun adalah penggulungan berbilang fasa, pemutar adalah magnet kekal, dengan penderia kedudukan pemutar, tiada gangguan percikan, jangka hayat, bunyi yang rendah)

motor tork

(1) Motor tork DC (struktur rata, bilangan tiang, bilangan slot, bilangan kepingan pertukaran, bilangan konduktor siri; tork keluaran besar, kerja berterusan pada kelajuan rendah atau terhenti, ciri mekanikal dan pelarasan yang baik, pemalar masa elektromekanikal yang kecil )

(2) Motor tork DC tanpa berus (struktur serupa dengan motor servo DC tanpa berus, tetapi rata, dengan banyak tiang, slot dan konduktor siri; tork keluaran yang besar, ciri mekanikal dan pelarasan yang baik, jangka hayat yang panjang, tiada percikan api, tiada hingar Rendah)

(3) Motor tork AC jenis sangkar (rotor jenis sangkar, struktur rata, bilangan tiang dan slot yang banyak, tork permulaan yang besar, pemalar masa elektromekanikal yang kecil, operasi rotor terkunci jangka panjang, dan sifat mekanikal lembut)

(4) Motor tork AC pemutar pepejal (pemutar pepejal diperbuat daripada bahan feromagnetik, struktur rata, bilangan kutub dan slot yang banyak, rotor terkunci jangka panjang, operasi lancar, sifat mekanikal yang lembut)

motor stepper

(1) Motor melangkah reaktif (pemegun dan pemutar diperbuat daripada kepingan keluli silikon, tiada penggulungan pada teras pemutar, dan terdapat penggulungan kawalan pada pemegun; sudut langkah kecil, frekuensi permulaan dan larian adalah tinggi , ketepatan sudut langkah adalah rendah, dan tiada tork mengunci sendiri)

(2) Motor melangkah magnet kekal (pemutar magnet kekal, kekutuban magnetisasi jejari; sudut langkah besar, frekuensi permulaan dan operasi yang rendah, tork pegangan, dan penggunaan kuasa yang lebih kecil daripada jenis reaktif, tetapi denyutan positif dan negatif diperlukan semasa)

(3) Motor melangkah hibrid (pemutar magnet kekal, kekutuban magnetisasi paksi; ketepatan sudut langkah tinggi, tork pegangan, arus input kecil, kedua-dua magnet reaktif dan kekal