Servomotor basiskennis

Servomotor basiskennis

Het woord "servo" komt van het Griekse woord "slaaf". "Servomotor" kan worden opgevat als een motor die absoluut het commando van het besturingssignaal gehoorzaamt: voordat het besturingssignaal wordt verzonden, staat de rotor stil; Wanneer het besturingssignaal wordt verzonden, roteert de rotor onmiddellijk; Wanneer het besturingssignaal verdwijnt, kan de rotor onmiddellijk stoppen.

De servomotor is een micromotor die wordt gebruikt als actuator in een automatisch bedieningsapparaat. De functie ervan is om een ​​elektrisch signaal om te zetten in een hoekverplaatsing of hoeksnelheid van een roterende as.

Servo -motoren zijn verdeeld in twee categorieën: AC Servo en DC Servo

De basisstructuur van een AC -servomotor is vergelijkbaar met die van een AC -inductiemotor (asynchrone motor). Er zijn twee excitatiewikkelingen WF en controle wikkelingen WCOWF met een faseruimte verplaatsing van 90 ° elektrische hoek op de stator, verbonden met een constante AC -spanning en met behulp van de AC -spanning of faseverandering die op WC wordt toegepast om het doel van het regelen van de werking van de motor te regelen. AC -servomotor heeft de kenmerken van stabiele werking, goede controleerbaarheid, snelle respons, hoge gevoeligheid en strikte niet -lineariteitsindicatoren van mechanische kenmerken en aanpassingskenmerken (vereist minder dan 10% tot 15% en minder dan 15% tot 25%).

De basisstructuur van een DC -servomotor is vergelijkbaar met die van een algemene DC -motor. Motorsnelheid N = E/K1J = (UA-IARA)/K1J, waarbij E de anker-elektromotorische kracht is, K is een constante, J is de magnetische flux per pool, UA, IA zijn de ankerspanning en de ankerstroom van de anker, ra is de anker-stage van de Armature Voltage wordt in het algemeen gebruikt. In de permanente magneet DC -servomotor wordt de excitatiewikkeling vervangen door een permanente magneet en is de magnetische flux φ constant. . DC -servomotor heeft goede lineaire regulatiekenmerken en snelle tijdrespons.

Voordelen en nadelen van DC Servo Motors

Voordelen: nauwkeurige snelheidsregeling, hard koppel- en snelheidskenmerken, eenvoudig besturingsprincipe, gemakkelijk te gebruiken en goedkope prijs.

Nadelen: borstelcommutatie, snelheidsbeperking, extra weerstand en slijtagedeeltjes (niet geschikt voor stofvrije en explosieve omgevingen)

Voor- en nadelen van AC -servomotor

Voordelen: goede snelheidscontrole -eigenschappen, soepele regeling in het gehele snelheidsbereik, bijna geen oscillatie, hoog efficiëntie boven 90%, minder warmte -generatie, hoog -snelheidscontrole, hoog -precisie position -controle (afhankelijk van de nauwkeurigheid van de encoder), nominale werkruimte, kan een constant koppel bereiken, lage ruis, lage ruis, geen borstel, onderhoudsfree (geschikt voor stof, explosieve omgevingen)

Nadelen: de besturing is ingewikkelder, de aandrijfparameters moeten ter plaatse worden aangepast om de PID -parameters te bepalen en er zijn meer verbindingen vereist.

DC -servo -motoren zijn verdeeld in geborsteld en borstelloze motoren

Geborstelde motoren zijn goedkoper, eenvoudig van structuur, groot in het startkoppel, breed in snelheidsreguleringsbereik, gemakkelijk te bedienen, onderhoud nodig, maar gemakkelijk te onderhouden (vervang koolstofborstel), genereer elektromagnetische interferentie, hebben eisen voor de gebruiksomgeving en worden meestal gebruikt voor kostengevoelige gemeenschappelijke industriële en civiele gelegenheden.

Borstelloze motoren zijn klein in grootte en licht in gewicht, hoog in output en snel in respons, hoog in snelheid en klein in traagheid, stabiel in koppel en soepel in rotatie, complex in controle, intelligent, flexibel, flexibel in elektronische commutatiemodus, kunnen worden geplaatst in blokgolf- of sinusgolf, onderhoudsfree -motor, hoge efficiëntie en energiebesparing, kleine elektromagnetische straling, lage levensduur, geschikt voor verschillende omgevingen.

AC -servo -motoren zijn ook borstelloze motoren, die zijn verdeeld in synchrone en asynchrone motoren. Momenteel worden synchrone motoren over het algemeen gebruikt in bewegingscontrole. Het vermogensbereik is groot, het vermogen kan groot zijn, de traagheid is groot, de maximale snelheid is laag en de snelheid neemt toe met de toename van het vermogen. Uniform -snelheidsdaling, geschikt voor lage snelheid en soepele lopende gelegenheden.

De rotor in de servomotor is een permanente magneet. De bestuurder regelt U/V/W Three -fase -elektriciteit om een ​​elektromagnetisch veld te vormen. De rotor roteert onder de werking van dit magnetische veld. Tegelijkertijd verzendt de encoder die bij de motor wordt geleverd het feedbacksignaal naar de bestuurder. Waarden worden vergeleken om de rotorrotatie in te passen. De nauwkeurigheid van de servomotor hangt af van de nauwkeurigheid van de encoder (aantal lijnen).

Wat is een servomotor? Hoeveel soorten zijn er? Wat zijn de werkkenmerken?

Antwoord: De servomotor, ook bekend als de uitvoerende motor, wordt gebruikt als een actuator in het automatische besturingssysteem om het ontvangen elektrische signaal om te zetten in een hoekverplaatsing of hoeksnelheidsuitgang op de motoras.

Servo -motoren zijn verdeeld in twee categorieën: DC- en AC -servo -motoren. Hun belangrijkste kenmerken zijn dat er geen zelfafstand is wanneer de signaalspanning nul is en de snelheid afneemt met een uniforme snelheid met de toename van het koppel.

Wat is het verschil in prestaties tussen een AC -servomotor en een borstelloze DC -servomotor?

Antwoord: De prestaties van de AC -servomotor zijn beter, omdat de AC -servo wordt geregeld door een sinusgolf en de koppelripple klein is; terwijl de borstelloze DC -servo wordt geregeld door een trapeziumvormige golf. Maar borstelloze DC -servo -besturing is relatief eenvoudig en goedkoop.

De snelle ontwikkeling van permanente magneet AC Servo Drive Technology heeft het DC -servosysteem geconfronteerd met de crisis van geëlimineerd. Met de ontwikkeling van technologie heeft Permanente Magnet AC Servo Drive Technology een uitstekende ontwikkeling bereikt, en beroemde elektrische fabrikanten in verschillende landen hebben continu nieuwe reeks AC -servo -motoren en servo -drives gelanceerd. Het AC-servosysteem is de belangrijkste ontwikkelingsrichting geworden van het hedendaagse hoogwaardige servosysteem, waardoor het DC-servosysteem wordt geconfronteerd met de crisis van geëlimineerd.

In vergelijking met DC Servo Motors hebben permanente magneet AC -servo -motoren de volgende hoofdvoordelen:

⑴ zonder borstel en commutator is de bewerking betrouwbaarder en onderhoudsvrij.

(2) Statorwikkeling wordt sterk verminderd.

⑶ De traagheid is klein en het systeem heeft een goede snelle reactie.

⑷ High -speed en hoog -torque werkconditie is goed.

⑸ kleine grootte en lichtgewicht onder hetzelfde vermogen.

Servomotorprincipe

De structuur van de stator van de AC -servomotor is in principe vergelijkbaar met die van de condensator split -fase single -fase asynchrone motor. De stator is uitgerust met twee wikkelingen met een wederzijds verschil van 90 °, één is de excitatiewikkeling RF, die altijd is verbonden met de AC -spanning UF; De andere is de besturingswikkeling L, die is verbonden met de besturingssignaalspanning UC. Dus de AC -servomotor wordt ook twee servo -motoren genoemd.

De rotor van de AC -servomotor wordt meestal tot een eekhoornkooi gemaakt, maar om de servomotor een breedsnelheidsbereik te laten hebben, lineaire mechanische kenmerken, geen "autorotatie" fenomeen en snelle responsprestaties, vergeleken met gewone motoren, zou het moeten hebben dat de rotorweerstand groot is en het moment van inertie klein is. Op dit moment zijn er twee soorten rotorstructuren die veel worden gebruikt: één is de eekhoorn -ragentrotor met hoge -weerstandsgeleidingsstaven gemaakt van geleidende materialen met hoge resistiviteit. Om het traagheidsmoment van de rotor te verminderen, wordt de rotor slank gemaakt; De andere is een holle beker -gevormde rotor gemaakt van aluminiumlegering, de bekerwand is slechts 0,2 -0,3 mm, het moment van traagheid van de holle bekervormige rotor is klein, de respons is snel en de bewerking is stabiel, dus deze wordt veel gebruikt.

Wanneer de AC -servomotor geen bedieningsspanning heeft, is er alleen het pulserende magnetische veld gegenereerd door de excitatiewikkeling in de stator en is de rotor stationair. Wanneer er een regelsspanning is, wordt een roterend magnetisch veld gegenereerd in de stator en roteert de rotor in de richting van het roterende magnetische veld. Wanneer de belasting constant is, verandert de snelheid van de motor met de grootte van de regelsspanning. Wanneer de fase van de besturingsspanning tegengesteld is, wordt de servomotor teruggedraaid.

Hoewel het werkingsprincipe van de AC -servomotor vergelijkbaar is met dat van de condensator - geopereerde asynchrone motor met één fase, is de rotorweerstand van de eerste veel groter dan die van de laatste. Daarom, vergeleken met de condensator -bediende asynchrone motor, heeft de servomotor drie opvallende kenmerken:

1. Grote startkoppel: vanwege de grote rotorweerstand is het koppelkarakteristiek (mechanisch karakteristiek) dichter bij lineair en heeft een groter startkoppel. Daarom, wanneer de stator een controlevoltage heeft, roteert de rotor daarom onmiddellijk, die de kenmerken heeft van snelle start en hoge gevoeligheid.

2. breed werkbereik: stabiele werking en lage ruis. [/p] [p = 30, 2, links] 3. Geen fenomeen zelfafsluiting: als de servomotor in werking de besturingsspanning verliest, stopt de motor onmiddellijk.

Wat is "Precision Transmission Micro Motor"?

"Precision Transmission Micro Motor" kan snel en correct worden gewijzigd in het systeem en het servo -mechanisme stimuleren om het werk dat door de instructie wordt verwacht te voltooien, en de meeste kunnen aan de volgende vereisten voldoen:

1. Het kan vaak starten, stoppen, remt, omgekeerd en op lage snelheid rennen, en heeft een hoge mechanische sterkte, hoogwarmteweerstandsniveau en een hoog isolatieniveau.

2. Goede snelle responsvermogen, groot koppel, klein traagheidsmoment en kleine tijdconstante.

3. Met bestuurder en controller (zoals servomotor, stappenmotor), is de besturingsprestaties goed.

4. Hoge betrouwbaarheid en hoge precisie.

De categorie, structuur en prestaties van "Precision Transmission Micro Motor"

AC -servomotor

(1) Kooi -type tweefasen AC -servomotor (slanke kooi -type rotor, ongeveer lineaire mechanische kenmerken, klein volume en excitatiestroom, lage -krachtservo, lage snelheidsbewerking is niet soepel genoeg)

(2) Niet -magnetische bekerrotor tweefasen AC -servomotor (coreless rotor, bijna lineaire mechanische kenmerken, groot volume en excitatiestroom, kleine vermogensservo, gladde werking bij lage snelheid)

(3) Tweefasen AC-servomotor met ferromagnetische bekerrotor (bekerrotor gemaakt van ferromagnetisch materiaal, bijna lineaire mechanische kenmerken, groot traagheidsmoment van rotor, klein tandwieleffect, stabiele werking)

(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 performance, large output power, en kleine koppelschommelingen; er zijn twee modi van vierkant golfaandrijving en sinusgolfaandrijving, goede besturingsprestaties en een elektromechanische integratie chemische producten)

(5) Asynchrone AC -servomotor met drie fasen (de rotor is vergelijkbaar met de asynchrone motor van het kooi -type en moet worden uitgerust met een bestuurder. Het neemt vectorregeling aan en breidt het bereik van constante stroomsnelheidsregulering uit. Het wordt meestal gebruikt in machinegereedschapsspindelsnelheidsregulatiesystemen)

DC -servomotor

(1) Gedrukte wikkeling DC -servomotor (schijfrotor en schijfstator zijn axiaal gebonden met cilindrisch magnetisch staal, het rotormoment van traagheid is klein, er is geen kogingseffect, geen verzadigingseffect en het uitgangskoppel is groot)

(2) Draadwonde schijftype DC -servomotor (schijfrotor en stator zijn axiaal gebonden met cilindrisch magnetisch staal, het rotormoment van traagheid is klein, de besturingsprestaties zijn beter dan andere DC -servomotoren, de efficiëntie is hoog en het uitgangskoppel is groot)

(3) Cup-type armatuur Permanente magneet DC-motor (Coreless Rotor, klein rotormoment van traagheid, geschikt voor incrementele bewegingsservosysteem)

(4) Borstelloze DC -servomotor (de stator is multi -fase wikkeling, de rotor is permanente magneet, met rotorpositiesensor, geen vonkinterferentie, lange levensduur, laag geluid)

koppelmotor

(1) DC -koppelmotor (platte structuur, aantal polen, aantal slots, aantal commutaties, aantal series geleiders; groot uitgangskoppel, continu werk bij lage snelheid of vastgelopen, goede mechanische en aanpassingskarakteristieken, kleine elektromechanische tijdconstante)

(2) Borstelloze DC -koppelmotor (vergelijkbaar in structuur met borstelloze DC -servomotor, maar plat, met veel palen, slots en seriegeleiders; groot uitgangskoppel, goede mechanische en aanpassingskenmerken, lange levensduur, geen vonken, geen ruis laag)

(3) AC -koppelmotor van het kooi -type (kooi -type rotor, platte structuur, groot aantal polen en slots, groot startkoppel, kleine elektromechanische tijdconstante, langetermijnvergrendelde rotorische werking en zachte mechanische eigenschappen)

(4) Solid rotor AC -koppelmotor (vaste rotor gemaakt van ferromagnetisch materiaal, platte structuur, groot aantal polen en slots, langetermijnvergrendelde rotor, gladde werking, zachte mechanische eigenschappen)

stappenmotor

(1) Reactieve stappenmotor (de stator en rotor zijn gemaakt van siliciumstalen vellen, er is geen wikkeling op de rotorkern en er is een bediening op de stator; de staphoek is klein, de start- en loopfrequentie is hoog, de nauwkeurigheid van de staphoek is laag en er is geen zelfvergrendelingskoppel)

(2) permanente magneetstapmotor (permanente magneetrotor, radiale magnetisatie polariteit; grote staphoek, lage start- en werkfrequentie, houdkoppel en kleiner stroomverbruik dan reactief type, maar positieve en negatieve pulsen zijn vereist stroom)

(3) Hybride stappenmotor (permanente magneetrotor, axiale magnetisatie polariteit; hoge staphoeknauwkeurigheid, houdkoppel, kleine invoerstroom, zowel reactieve als permanente magneet