Servomootori algteadmised

Servomootori algteadmised

Sõna "servo" pärineb kreekakeelsest sõnast "ori".Servomootori all võib mõista mootorit, mis allub absoluutselt juhtsignaali käsule: enne juhtsignaali saatmist jääb rootor paigale;juhtsignaali saatmisel pöörleb rootor koheselt;kui juhtsignaal kaob, saab rootor kohe seiskuda.

Servomootor on mikromootor, mida kasutatakse automaatjuhtimisseadme ajamina.Selle ülesanne on muundada elektrisignaal pöörleva võlli nurknihkeks või nurkkiiruseks.

Servomootorid on jagatud kahte kategooriasse: AC servo ja DC servo

Vahelduvvoolu servomootori põhistruktuur on sarnane vahelduvvoolu asünkroonmootori (asünkroonmootori) omaga.Staatoril on kaks ergastusmähist Wf ja juhtmähis WcoWf faasiruumi nihkega 90° elektrinurgaga, ühendatud konstantse vahelduvpingega ja kasutades töö juhtimise eesmärgi saavutamiseks Wc-le rakendatud vahelduvpinget või faasimuutust. mootorist.Vahelduvvoolu servomootoril on stabiilse töö, hea juhitavuse, kiire reageerimise, kõrge tundlikkuse ja mehaaniliste omaduste ja reguleerimisomaduste ranged mittelineaarsuse näitajad (nõutav on alla 10% kuni 15% ja alla 15% kuni 25% vastavalt).

Alalisvoolu servomootori põhistruktuur on sarnane üldise alalisvoolumootori omaga.Mootori kiirus n=E/K1j=(Ua-IaRa)/K1j, kus E on armatuuri vastuelektromotoorjõud, K on konstant, j on magnetvoog pooluse kohta, Ua, Ia on armatuuri pinge ja armatuuri vool, Ra on Armatuuri takistus, Ua või φ muutmine võib reguleerida alalisvoolu servomootori kiirust, kuid üldiselt kasutatakse armatuuri pinge reguleerimise meetodit.Püsimagnetiga alalisvoolu servomootoris asendatakse ergutusmähis püsimagnetiga ja magnetvoog φ on konstantne..Alalisvoolu servomootoril on head lineaarsed reguleerimisomadused ja kiire reageerimisaeg.

Alalisvoolu servomootorite eelised ja puudused

Eelised: Täpne kiiruse reguleerimine, kõva pöördemomendi ja kiiruse omadused, lihtne juhtimispõhimõte, lihtne kasutada ja odav hind.

Puudused: harja kommutatsioon, kiiruse piiramine, täiendav vastupidavus ja kulumisosakesed (ei sobi tolmuvabasse ja plahvatusohtlikku keskkonda)

Vahelduvvoolu servomootori eelised ja puudused

Eelised: head kiiruse reguleerimise omadused, sujuv juhtimine kogu kiirusvahemikus, peaaegu puudub võnkumine, kõrge kasutegur üle 90%, vähem soojust, kiire juhtimine, ülitäpne asendikontroll (olenevalt anduri täpsusest), nimitööpiirkond Sees on võimalik saavutada konstantne pöördemoment, madal inerts, madal müratase, puudub harja kulumine, hooldusvaba (sobib tolmuvabasse, plahvatusohtlikku keskkonda)

Miinused: Juhtimine on keerulisem, PID parameetrite määramiseks tuleb ajami parameetreid kohapeal reguleerida ja vaja on rohkem ühendusi.

Alalisvoolu servomootorid jagunevad harjatud ja harjadeta mootoriteks

Harjatud mootorid on madala hinnaga, lihtsa ülesehitusega, suure käivitusmomendiga, laia kiiruse reguleerimise vahemikuga, kergesti juhitavad, vajavad hooldust, kuid kergesti hooldatavad (süsihari asendada), tekitavad elektromagnetilisi häireid, neil on nõuded kasutuskeskkonnale, ja neid kasutatakse tavaliselt kulutundlikel tavalistel tööstus- ja tsiviiljuhtumitel.

Harjadeta mootorid on väikese suurusega ja kerged, suure võimsusega ja kiire reageerimisvõimega, suure kiirusega ja väikese inertsiga, stabiilse pöördemomendi ja sujuva pöörlemisega, keeruka juhtimisega, intelligentsed, elektroonilises kommutatsioonirežiimis paindlikud, kommuteeritavad ruutlaines või siinuslaines, hooldusvaba mootor, kõrge kasutegur ja energiasäästlikkus, väike elektromagnetkiirgus, madal temperatuuri tõus ja pikk kasutusiga, sobib erinevatesse keskkondadesse.

Vahelduvvoolu servomootorid on ka harjadeta mootorid, mis jagunevad sünkroon- ja asünkroonmootoriteks.Praegu kasutatakse liikumisjuhtimisel üldiselt sünkroonmootoreid.Võimsusvahemik on suur, võimsus võib olla suur, inerts on suur, maksimaalne kiirus on madal ja kiirus suureneb koos võimsuse suurenemisega.Ühtlane -kiirusega laskumine, sobib madala kiirusega ja sujuvaks jooksmiseks.

Servomootori sees olev rootor on püsimagnet.Juht juhib U/V/W kolmefaasilist elektrit, et moodustada elektromagnetväli.Rootor pöörleb selle magnetvälja toimel.Samal ajal edastab mootoriga kaasas olev kooder tagasiside signaali juhile.Väärtusi võrreldakse rootori pöörlemisnurga reguleerimiseks.Servomootori täpsus sõltub kooderi täpsusest (ridade arvust).

Mis on servomootor?Mitu tüüpi on olemas?Millised on tööomadused?

Vastus: servomootorit, tuntud ka kui täitevmootor, kasutatakse automaatjuhtimissüsteemis ajamina, et teisendada vastuvõetud elektrisignaal mootori võlli nurknihkeks või nurkkiiruse väljundiks.

Servomootorid jagunevad kahte kategooriasse: alalis- ja vahelduvvoolu servomootorid.Nende põhiomadused seisnevad selles, et kui signaalipinge on null, ei toimu isepöörlemist ja pöördemomendi suurenemisega kiirus väheneb ühtlase kiirusega.

Mis vahe on vahelduvvoolu servomootori ja harjadeta alalisvoolu servomootori jõudluses?

Vastus: AC servomootori jõudlus on parem, kuna vahelduvvoolu servot juhib siinuslaine ja pöördemomendi pulsatsioon on väike;samas kui harjadeta alalisvoolu servot juhib trapetsikujuline laine.Kuid harjadeta alalisvoolu servojuhtimine on suhteliselt lihtne ja odav.

Püsimagnetiga vahelduvvoolu servoajami tehnoloogia kiire areng on pannud alalisvoolu servosüsteemi seisma silmitsi likvideerimise kriisiga.Tehnoloogia arenguga on püsimagneti vahelduvvoolu servoajamite tehnoloogia saavutanud silmapaistva arengu ning kuulsad elektritootjad erinevates riikides on pidevalt turule toonud uusi vahelduvvoolu servomootorite ja servoajamite seeriaid.Vahelduvvoolu servosüsteemist on saanud kaasaegse suure jõudlusega servosüsteemi peamine arendussuund, mis paneb alalisvoolu servosüsteemi seisma silmitsi elimineerimise kriisiga.

Võrreldes alalisvoolu servomootoritega on püsimagnetiga vahelduvvoolu servomootoritel järgmised peamised eelised:

⑴ Ilma harja ja kommutaatorita on töö usaldusväärsem ja hooldusvabam.

(2) Staatori mähise soojenemine on oluliselt vähenenud.

⑶ Inerts on väike ja süsteemil on hea kiire reageerimine.

⑷ Kiire ja suure pöördemomendi tööseisund on hea.

⑸Väike suurus ja kerge kaal sama võimsusega.

Servo mootori põhimõte

Vahelduvvoolu servomootori staatori struktuur on põhimõtteliselt sarnane kondensaatori jagatud faasiga ühefaasilise asünkroonse mootori omaga.Staator on varustatud kahe mähisega, mille vastastikune erinevus on 90°, üks on ergutusmähis Rf, mis on alati ühendatud vahelduvpingega Uf;teine ​​on juhtmähis L, mis on ühendatud juhtsignaali pingega Uc.Seega nimetatakse vahelduvvoolu servomootorit ka kaheks servomootoriks.

Vahelduvvoolu servomootori rootorist tehakse tavaliselt oravapuuri, kuid selleks, et servomootoril oleks lai kiirusvahemik, lineaarsed mehaanilised omadused, "autorotatsiooni" nähtuse puudumine ja kiire reageerimine, peaks see võrreldes tavaliste mootoritega. have Rootori takistus on suur ja inertsimoment väike.Praegu on laialdaselt kasutusel kahte tüüpi rootorkonstruktsioone: üks on orav-puurrootor, millel on kõrge eritakistusega juhtivatest materjalidest valmistatud juhtlatid.Rootori inertsmomendi vähendamiseks muudetakse rootor saledaks;teine ​​Üks on alumiiniumsulamist valmistatud õõnsa tassikujuline rootor, tassi sein on ainult 0,2–0,3 mm, õõnsa tassikujulise rootori inertsmoment on väike, reaktsioon on kiire ja töö on stabiilne, nii et seda kasutatakse laialdaselt.

Kui vahelduvvoolu servomootoril pole juhtpinget, on ainult staatori ergutusmähise poolt tekitatud pulseeriv magnetväli ja rootor on paigal.Juhtpinge olemasolul tekib staatoris pöörlev magnetväli ja rootor pöörleb pöörleva magnetvälja suunas.Kui koormus on konstantne, muutub mootori kiirus vastavalt juhtpinge suurusele.Kui juhtpinge faas on vastupidine, pööratakse servomootor ümber.

Kuigi vahelduvvoolu servomootori tööpõhimõte on sarnane kondensaatoriga töötava ühefaasilise asünkroonmootori omaga, on esimese rootori takistus palju suurem kui teisel.Seetõttu on servomootoril kondensaatoriga töötava asünkroonmootoriga võrreldes kolm silmapaistvat omadust:

1. Suur käivitusmoment: tänu suurele rootori takistusele on pöördemomendi karakteristikud (mehaanilised omadused) lähemal lineaarsele ja sellel on suurem käivitusmoment.Seega, kui staatoril on juhtpinge, pöörleb rootor koheselt, millel on kiire käivitamise ja kõrge tundlikkuse omadused.

2. Lai töövahemik: stabiilne töö ja madal müratase.[/p][p=30, 2, left] 3. Ise pöörlemise nähtus puudub: kui töötav servomootor kaotab juhtpinge, lakkab mootor koheselt töötamast.

Mis on "täppisülekande mikromootor"?

"Täppisülekandega mikromootor" suudab kiiresti ja korrektselt täita süsteemis sageli muutuvaid juhiseid ning juhtida servomehhanismi, et viia lõpule juhisega oodatud töö ning enamik neist suudab vastata järgmistele nõuetele:

1. See võib sageli käivituda, seiskuda, pidurdada, tagurdada ja madalal kiirusel töötada ning sellel on kõrge mehaaniline tugevus, kõrge kuumakindluse tase ja kõrge isolatsioonitase.

2. Hea kiire reageerimisvõime, suur pöördemoment, väike inertsimoment ja väike ajakonstant.

3. Juhti ja kontrolleriga (nagu servomootor, samm-mootor) on juhtimise jõudlus hea.

4. Kõrge töökindlus ja kõrge täpsus.

Täppisülekandega mikromootori kategooria, struktuur ja jõudlus

AC servo mootor

(1) Puuri tüüpi kahefaasiline vahelduvvoolu servomootor (sihvakas puuri tüüpi rootor, ligikaudu lineaarsed mehaanilised omadused, väike maht ja ergutusvool, väikese võimsusega servo, madala kiirusega töö ei ole piisavalt sujuv)

(2) Mittemagnetilise tassi rootoriga kahefaasiline vahelduvvoolu servomootor (südamikuta rootor, peaaegu lineaarsed mehaanilised omadused, suur maht ja ergutusvool, väike võimsusservo, sujuv töö madalal kiirusel)

(3) Kahefaasiline vahelduvvoolu servomootor ferromagnetilise tassi rootoriga (ferromagnetilisest materjalist tassi rootor, peaaegu lineaarsed mehaanilised omadused, rootori suur inertsimoment, väike hammustusefekt, stabiilne töö)

(4) Sünkroonpüsimagnetiga vahelduvvoolu servomootor (koaksiaalne integreeritud seade, mis koosneb püsimagnetiga sünkroonmootorist, tahhomeetrist ja asendituvastuselemendist, staator on 3- või 2-faasiline ning magnetmaterjalist rootor peab olema varustatud ajam on lai ja mehaanilised omadused koosnevad püsivast pöördemomendi piirkonnast ja püsivast võimsusest, mida saab pidevalt lukustada, millel on hea kiire reageerimisvõime, suur väljundvõimsus ja väike pöördemomendi kõikumine ruutlaine ajam ja siinuslaine ajam, hea juhtimisjõudlus ja elektromehaanilise integratsiooni keemiatooted)

(5) Asünkroonne kolmefaasiline vahelduvvoolu servomootor (rootor sarnaneb puuritüüpi asünkroonmootoriga ja peab olema varustatud draiveriga. See võtab vastu vektorjuhtimise ja laiendab konstantse võimsuse kiiruse reguleerimise ulatust. Seda kasutatakse enamasti tööpinkide spindli kiiruse reguleerimise süsteemid)

DC servomootor

(1) Prinditud mähisega alalisvoolu servomootor (ketta rootor ja ketta staator on aksiaalselt ühendatud silindrilise magnetterasega, rootori inertsmoment on väike, puudub hammustusefekt, küllastusefekt ja väljundmoment on suur)

(2) Traadiga keritud ketta tüüpi alalisvoolu servomootor (ketta rootor ja staator on aksiaalselt ühendatud silindrilise magnetterasega, rootori inertsmoment on väike, juhtimisjõudlus on parem kui teistel alalisvoolu servomootoritel, tõhusus on kõrge ja väljundmoment on suur)

(3) Tassi tüüpi armatuuri püsimagnetiline alalisvoolumootor (südamikuta rootor, väike rootori inertsimoment, sobib inkrementaalse liikumise servosüsteemi jaoks)

(4) Harjadeta alalisvoolu servomootor (staator on mitmefaasiline mähis, rootor on püsimagnetiga, rootori asendianduriga, sädemeteta, pikk kasutusiga, madal müratase)

pöördemomendi mootor

(1) Alalisvoolu pöördemomendi mootor (tasane struktuur, pooluste arv, pilude arv, kommutatsioonitükkide arv, jadajuhtmete arv; suur väljundmoment, pidev töö madalal kiirusel või seiskumine, head mehaanilised ja reguleerimisomadused, väike elektromehaaniline ajakonstant )

(2) Harjadeta alalisvoolu pöördemomendi mootor (sarnane harjadeta alalisvoolu servomootoriga, kuid lame, paljude pooluste, pilude ja jadajuhtmetega; suur väljundmoment, head mehaanilised ja reguleerimisomadused, pikk kasutusiga, sädemeteta, müra on madal)

(3) Puur-tüüpi vahelduvvoolu pöördemomendi mootor (puur-tüüpi rootor, lame struktuur, suur hulk poolusi ja pilusid, suur käivitusmoment, väike elektromehaaniline ajakonstant, pikaajaline lukustatud rootori töö ja pehmed mehaanilised omadused)

(4) Tahke rootori vahelduvvoolu pöördemomendi mootor (ferromagnetilisest materjalist tahke rootor, lame struktuur, suur hulk poolusi ja pilusid, pikaajaline lukustatud rootor, sujuv töö, pehmed mehaanilised omadused)

samm-mootor

(1) Reaktiivne sammmootor (staator ja rootor on valmistatud räniterasest lehtedest, rootori südamikus pole mähist ja staatoril on juhtmähis; sammunurk on väike, käivitus- ja töösagedus on kõrge , astme nurga täpsus on madal ja iselukustuv pöördemoment puudub)

(2) Püsimagnetiga samm-mootor (püsimagnetrootor, radiaalne magnetiseerimise polaarsus; suur sammunurk, madal käivitus- ja töösagedus, püsiv pöördemoment ja väiksem energiatarve kui reaktiivtüübil, kuid vaja on positiivseid ja negatiivseid impulsse)

(3) Hübriid-sammumootor (püsimagnetrootor, aksiaalne magnetiseerimise polaarsus; kõrge astmenurga täpsus, hoidmismoment, väike sisendvool, nii reaktiivne kui ka püsimagnet