ความรู้พื้นฐานของเซอร์โวมอเตอร์

ความรู้พื้นฐานของเซอร์โวมอเตอร์

คำว่า "เซอร์โว" มาจากคำภาษากรีก "ทาส" “ เซอร์โวมอเตอร์” สามารถเข้าใจได้ว่าเป็นมอเตอร์ที่ปฏิบัติตามคำสั่งของสัญญาณควบคุมอย่างแน่นอน: ก่อนที่สัญญาณควบคุมจะถูกส่งไป เมื่อส่งสัญญาณควบคุมโรเตอร์จะหมุนทันที เมื่อสัญญาณควบคุมหายไปโรเตอร์สามารถหยุดได้ทันที

เซอร์โวมอเตอร์เป็นมอเตอร์ขนาดเล็กที่ใช้เป็นแอคชูเอเตอร์ในอุปกรณ์ควบคุมอัตโนมัติ ฟังก์ชั่นของมันคือการแปลงสัญญาณไฟฟ้าเป็นการกระจัดเชิงมุมหรือความเร็วเชิงมุมของเพลาหมุน

เซอร์โวมอเตอร์แบ่งออกเป็นสองประเภท: AC Servo และ DC Servo

โครงสร้างพื้นฐานของมอเตอร์เซอร์โว AC นั้นคล้ายกับมอเตอร์เหนี่ยวนำ AC (มอเตอร์แบบอะซิงโครนัส) มีขดลวดกระตุ้นสองครั้ง WF และขดลวดควบคุม WCOWF ที่มีการกระจัดของพื้นที่เฟสของมุมไฟฟ้า 90 °บนสเตเตอร์เชื่อมต่อกับแรงดันไฟฟ้า AC คงที่และใช้แรงดันไฟฟ้า AC หรือการเปลี่ยนเฟสที่ใช้กับ WC เพื่อให้บรรลุวัตถุประสงค์ในการควบคุมการทำงานของมอเตอร์ AC Servo Motor มีลักษณะของการทำงานที่มั่นคงการควบคุมที่ดีการตอบสนองที่รวดเร็วความไวสูงและตัวชี้วัดความไม่เชิงเส้นที่เข้มงวดของลักษณะทางกลและลักษณะการปรับ (จำเป็นต้องน้อยกว่า 10% ถึง 15% และน้อยกว่า 15% ถึง 25% ตามลำดับ)

โครงสร้างพื้นฐานของมอเตอร์เซอร์โว DC นั้นคล้ายกับมอเตอร์ DC ทั่วไป ความเร็วมอเตอร์ n = e/k1j = (ua-iara)/k1j โดยที่ e คือแรงกระแทกด้วยแรงไฟฟ้าแรง, k เป็นค่าคงที่, j คือฟลักซ์แม่เหล็กต่อขั้ว, ua, ia, แรงดันไฟฟ้าเกราะและกระแสไฟฟ้า ในมอเตอร์เซอร์โวแม่เหล็กถาวรการขดลวดกระตุ้นจะถูกแทนที่ด้วยแม่เหล็กถาวรและฟลักซ์แม่เหล็กφคงที่ - DC Servo Motor มีลักษณะการควบคุมเชิงเส้นที่ดีและการตอบสนองเวลาที่รวดเร็ว

ข้อดีและข้อเสียของ DC Servo Motors

ข้อดี: การควบคุมความเร็วที่แม่นยำ, แรงบิดแข็งและลักษณะความเร็ว, หลักการควบคุมง่าย ๆ , ใช้งานง่ายและราคาถูก

ข้อเสีย: การเปลี่ยนแปรง, ข้อ จำกัด ความเร็ว, ความต้านทานเพิ่มเติมและการสึกหรอของอนุภาค (ไม่เหมาะสำหรับสภาพแวดล้อมที่ไม่มีฝุ่น -ฟรีและระเบิด)

ข้อดีและข้อเสียของมอเตอร์เซอร์โวมอเตอร์

ข้อดี: ลักษณะการควบคุมความเร็วที่ดีการควบคุมที่ราบรื่นในช่วงความเร็วทั้งหมดแทบจะไม่มีการสั่น, ประสิทธิภาพสูงสูงกว่า 90%, การสร้างความร้อนน้อยลง, การควบคุมความเร็วสูง, การควบคุมตำแหน่งที่มีความแม่นยำสูง (ขึ้นอยู่กับความแม่นยำของตัวเข้ารหัส), พื้นที่ปฏิบัติการที่อยู่ภายใน

ข้อเสีย: การควบคุมมีความซับซ้อนมากขึ้นพารามิเตอร์ไดรฟ์จะต้องปรับบนไซต์เพื่อกำหนดพารามิเตอร์ PID และจำเป็นต้องมีการเชื่อมต่อมากขึ้น

DC Servo Motors แบ่งออกเป็นมอเตอร์แปรงและไร้แปรง

มอเตอร์แปรงมีค่าใช้จ่ายต่ำ, โครงสร้างง่าย, ขนาดใหญ่ในการเริ่มต้นแรงบิด, ช่วงควบคุมความเร็วกว้าง, ง่ายต่อการควบคุม, การบำรุงรักษา แต่ง่ายต่อการบำรุงรักษา (แทนที่แปรงคาร์บอน) สร้างสัญญาณรบกวนแม่เหล็กไฟฟ้ามีข้อกำหนดสำหรับสภาพแวดล้อมการใช้งาน

มอเตอร์ที่ไม่มีแปรงมีขนาดเล็กและมีน้ำหนักเบามีเอาท์พุทสูงและตอบสนองเร็วความเร็วสูงและมีขนาดเล็กในความเฉื่อยความเสถียรในแรงบิดและการหมุนที่ราบรื่น, ซับซ้อนในการควบคุม, ฉลาด, ยืดหยุ่นในโหมดการเปลี่ยนอิเล็กทรอนิกส์สามารถเคลื่อนที่ในคลื่นสี่เหลี่ยมจัตุรัสหรือคลื่นไซน์

มอเตอร์ AC Servo ยังเป็นมอเตอร์ไร้แปรงซึ่งแบ่งออกเป็นมอเตอร์แบบซิงโครนัสและอะซิงโครนัส ในปัจจุบันมอเตอร์ซิงโครนัสมักใช้ในการควบคุมการเคลื่อนไหว ช่วงพลังงานมีขนาดใหญ่พลังงานอาจมีขนาดใหญ่ความเฉื่อยมีขนาดใหญ่ความเร็วสูงสุดต่ำและความเร็วเพิ่มขึ้นเมื่อเพิ่มพลังงาน เครื่องแบบ -ความเร็วสูงเหมาะสำหรับโอกาสในการวิ่งต่ำและราบรื่น

โรเตอร์ภายในเซอร์โวมอเตอร์เป็นแม่เหล็กถาวร ผู้ขับขี่ควบคุม U/V/W สาม - เฟสไฟฟ้าเพื่อสร้างสนามแม่เหล็กไฟฟ้า โรเตอร์หมุนภายใต้การกระทำของสนามแม่เหล็กนี้ ในเวลาเดียวกันตัวเข้ารหัสที่มาพร้อมกับมอเตอร์จะส่งสัญญาณตอบรับไปยังผู้ขับขี่ ค่าจะถูกเปรียบเทียบเพื่อปรับมุมของการหมุนของโรเตอร์ ความแม่นยำของเซอร์โวมอเตอร์ขึ้นอยู่กับความแม่นยำของตัวเข้ารหัส (จำนวนบรรทัด)

เซอร์โวมอเตอร์คืออะไร? มีกี่ประเภท? ลักษณะการทำงานคืออะไร?

คำตอบ: เซอร์โวมอเตอร์หรือที่เรียกว่ามอเตอร์ผู้บริหารใช้เป็นแอคชูเอเตอร์ในระบบควบคุมอัตโนมัติเพื่อแปลงสัญญาณไฟฟ้าที่ได้รับให้เป็นการกระจัดเชิงมุมหรือเอาต์พุตความเร็วเชิงมุมบนเพลามอเตอร์

Servo Motors แบ่งออกเป็นสองประเภท: DC และ AC Servo Motors ลักษณะหลักของพวกเขาคือไม่มีการหมุนตัวเองเมื่อแรงดันสัญญาณเป็นศูนย์และความเร็วจะลดลงด้วยความเร็วสม่ำเสมอเมื่อเพิ่มแรงบิด

ประสิทธิภาพของประสิทธิภาพระหว่างมอเตอร์เซอร์โว AC และมอเตอร์เซอร์โว DC แบบไร้แปรงคืออะไร?

คำตอบ: ประสิทธิภาพของมอเตอร์เซอร์โว AC นั้นดีกว่าเพราะ AC Servo ถูกควบคุมโดยคลื่นไซน์และแรงบิดระลอกคลื่นมีขนาดเล็ก ในขณะที่เซอร์โว DC แบบไร้แปรงถูกควบคุมโดยคลื่นสี่เหลี่ยมคางหมู แต่การควบคุม Servo DC แบบไร้แปรงนั้นค่อนข้างง่ายและราคาถูก

การพัฒนาอย่างรวดเร็วของเทคโนโลยี Magnet Magnet AC Servo Drive ทำให้ระบบ DC Servo เผชิญกับวิกฤตของการถูกกำจัด ด้วยการพัฒนาเทคโนโลยีเทคโนโลยี Magnet AC Servo Drive ได้ประสบความสำเร็จในการพัฒนาที่โดดเด่นและผู้ผลิตไฟฟ้าที่มีชื่อเสียงในประเทศต่างๆได้เปิดตัว AC Servo Motors และไดรฟ์เซอร์โวอย่างต่อเนื่อง ระบบ AC Servo ได้กลายเป็นทิศทางการพัฒนาหลักของระบบเซอร์โวประสิทธิภาพสูงร่วมสมัยซึ่งทำให้ระบบ DC เซอร์โวเผชิญกับวิกฤตของการถูกกำจัด

เมื่อเทียบกับมอเตอร์ DC Servo Mother Magnet AC Servo Motors มีข้อได้เปรียบหลักดังต่อไปนี้:

⑴โดยไม่ต้องแปรงและผู้ใช้งานการดำเนินการมีความน่าเชื่อถือและการบำรุงรักษามากขึ้น -ฟรี

(2) ความร้อนที่คดเคี้ยวของสเตเตอร์ลดลงอย่างมาก

⑶ความเฉื่อยมีขนาดเล็กและระบบมีการตอบสนองที่รวดเร็ว

⑷สภาพการทำงานความเร็วสูงและแรงบิดสูงเป็นสิ่งที่ดี

⑸ขนาดเล็กและน้ำหนักเบาภายใต้พลังงานเดียวกัน

หลักการเซอร์โวมอเตอร์

โครงสร้างของสเตเตอร์ของมอเตอร์เซอร์โวมอเตอร์นั้นคล้ายกับมอเตอร์แบบแยกเฟสเดียวเฟสเดียว สเตเตอร์ติดตั้งสองขดลวดที่มีความแตกต่างร่วมกัน 90 °หนึ่งคือการกระตุ้น RF ซึ่งเชื่อมต่อกับแรงดันไฟฟ้า AC เสมอ อีกอย่างคือการควบคุมที่คดเคี้ยว L ซึ่งเชื่อมต่อกับแรงดันสัญญาณควบคุม UC ดังนั้น AC Servo Motor จึงเรียกว่า Servo Motors สองตัว

โรเตอร์ของมอเตอร์เซอร์โวมอเตอร์มักจะทำในกรงกระรอก แต่เพื่อให้เซอร์โวมอเตอร์มีช่วงความเร็วกว้างลักษณะเชิงกลเชิงเส้นไม่มีปรากฏการณ์การตอบรับอัตโนมัติและการตอบสนองที่รวดเร็วเมื่อเทียบกับมอเตอร์ธรรมดา ในปัจจุบันมีโครงสร้างโรเตอร์สองประเภทที่ใช้กันอย่างแพร่หลาย: หนึ่งคือโรเตอร์กระรอก -กรงที่มีแถบคู่มือความต้านทานสูงที่ทำจากวัสดุนำไฟฟ้าที่มีความต้านทานสูง เพื่อลดช่วงเวลาของความเฉื่อยของโรเตอร์โรเตอร์จะทำให้เรียว อีกอันหนึ่งคือถ้วยกลวง -โรเตอร์รูปที่ทำจากโลหะผสมอลูมิเนียมผนังถ้วยเพียง 0.2 -0.3 มม. ช่วงเวลาของความเฉื่อยของโรเตอร์รูปถ้วยกลวงมีขนาดเล็กการตอบสนองเร็วและการดำเนินการมีความเสถียรดังนั้นจึงถูกใช้อย่างกว้างขวาง

เมื่อมอเตอร์เซอร์โวมอเตอร์ไม่มีแรงดันไฟฟ้าควบคุมมีเพียงสนามแม่เหล็กที่เต้นแรงที่เกิดจากการกระตุ้นที่คดเคี้ยวในสเตเตอร์และโรเตอร์ก็อยู่กับที่ เมื่อมีแรงดันไฟฟ้าควบคุมสนามแม่เหล็กหมุนจะถูกสร้างขึ้นในสเตเตอร์และโรเตอร์หมุนไปในทิศทางของสนามแม่เหล็กหมุน เมื่อโหลดคงที่ความเร็วของมอเตอร์จะเปลี่ยนไปตามขนาดของแรงดันไฟฟ้าควบคุม เมื่อเฟสของแรงดันไฟฟ้าควบคุมอยู่ตรงข้ามเซอร์โวมอเตอร์จะกลับด้าน

แม้ว่าหลักการการทำงานของมอเตอร์เซอร์โว AC นั้นคล้ายคลึงกับตัวเก็บประจุ - มอเตอร์แบบอะซิงโครนัสเฟสเดี่ยว แต่ความต้านทานของโรเตอร์ในอดีตนั้นใหญ่กว่าของหลังมาก ดังนั้นเมื่อเปรียบเทียบกับมอเตอร์แบบอะซิงโครนัสที่ใช้ตัวเก็บประจุเซอร์โวมอเตอร์มีคุณสมบัติสำคัญสามประการ:

1. แรงบิดเริ่มต้นขนาดใหญ่: เนื่องจากความต้านทานของโรเตอร์ขนาดใหญ่ลักษณะแรงบิด (ลักษณะเชิงกล) จึงใกล้เคียงกับเส้นตรงและมีแรงบิดเริ่มต้นที่ใหญ่กว่า ดังนั้นเมื่อสเตเตอร์มีแรงดันไฟฟ้าควบคุมโรเตอร์จะหมุนทันทีซึ่งมีลักษณะของการเริ่มต้นอย่างรวดเร็วและความไวสูง

2. ช่วงการทำงานที่กว้าง: การทำงานที่มั่นคงและเสียงรบกวนต่ำ [/p] [p = 30, 2, ซ้าย] 3. ไม่มีปรากฏการณ์การหมุนตัวเอง: หากเซอร์โวมอเตอร์ที่ทำงานจะสูญเสียแรงดันไฟฟ้าควบคุมมอเตอร์จะหยุดทำงานทันที

"มอเตอร์ไมโครการส่งผ่านที่แม่นยำ" คืออะไร?

“ Micro Motor Precision Transmission” สามารถดำเนินการตามคำแนะนำที่เปลี่ยนแปลงบ่อยครั้งในระบบได้อย่างรวดเร็วและถูกต้องและขับเคลื่อนกลไกเซอร์โวเพื่อให้งานที่คาดหวังโดยคำสั่งและส่วนใหญ่สามารถปฏิบัติตามข้อกำหนดดังต่อไปนี้:

1. สามารถเริ่มหยุดเบรกย้อนกลับและทำงานด้วยความเร็วต่ำบ่อยครั้งและมีความแข็งแรงเชิงกลสูงระดับความต้านทานความร้อนสูงและระดับฉนวนสูง

2. ความสามารถในการตอบสนองที่รวดเร็วแรงบิดขนาดใหญ่ช่วงเวลาเล็ก ๆ ของความเฉื่อยและค่าคงที่เวลาเล็กน้อย

3. ด้วยไดรเวอร์และคอนโทรลเลอร์ (เช่นเซอร์โวมอเตอร์สเต็ปมอเตอร์) ประสิทธิภาพการควบคุมนั้นดี

4. ความน่าเชื่อถือสูงและความแม่นยำสูง

หมวดหมู่โครงสร้างและประสิทธิภาพของ "มอเตอร์ขนาดเล็กที่มีความแม่นยำในการส่งผ่าน"

มอเตอร์เซอร์โว

(1) Cage -type AC Servo Motor (กรงเรียว -Type -type, ลักษณะทางกลเชิงเส้นโดยประมาณ, ปริมาตรขนาดเล็กและกระแสการกระตุ้น, เซอร์โวพลังต่ำ, การทำงานต่ำ -ความเร็วต่ำไม่ราบรื่น)

(2) มอเตอร์ AC Servo สองเฟส AC Cup -magnetic Rotor (โรเตอร์ Coreless, ลักษณะเชิงกลเกือบเชิงเส้น, ปริมาณมากและกระแสไฟฟ้ากระตุ้น, เซอร์โวพลังงานขนาดเล็ก, การทำงานที่ราบรื่นด้วยความเร็วต่ำ)

(3) มอเตอร์เซอร์โว AC สองเฟสพร้อมใบพัดถ้วย ferromagnetic (โรเตอร์ถ้วยทำจากวัสดุ ferromagnetic, ลักษณะเชิงกลเกือบเชิงเส้น, ช่วงเวลาขนาดใหญ่ของความเฉื่อยของโรเตอร์, เอฟเฟกต์ COGGING ขนาดเล็ก, การทำงานที่เสถียร)

(4) มอเตอร์ AC Servo แบบซิงโครนัสแบบซิงโครนัส (หน่วยรวมโคแอกเซียลประกอบด้วยมอเตอร์แบบซิงโครนัสแม่เหล็กถาวรเครื่องวัดความเร็วและองค์ประกอบการตรวจจับตำแหน่งสเตเตอร์เป็น 3 เฟสหรือ 2 เฟสและแรงบิดที่มีขนาดใหญ่ กำลังขับและความผันผวนของแรงบิดเล็กน้อย

(5) มอเตอร์ AC Servo แบบอะซิงโครนัสสามเฟส (โรเตอร์คล้ายกับมอเตอร์แบบอะซิงโครนัสกรงและต้องติดตั้งไดรเวอร์มันใช้การควบคุมเวกเตอร์และขยายช่วงของการควบคุมความเร็วพลังงานคงที่

DC Servo Motor

(1) มอเตอร์เซอร์โวม้วนที่พิมพ์ออกมา (ใบพัดดิสก์และสเตเตอร์แผ่นดิสก์ถูกยึดติดกับเหล็กแม่เหล็กทรงกระบอกโมเมนต์ความเฉื่อยของโรเตอร์มีขนาดเล็กไม่มีผลกระทบจากการเกิดความอิ่มตัวไม่มีเอฟเฟกต์ความอิ่มตัว

(2) ลวด -ดิสก์ประเภท DC เซอร์โวมอเตอร์ (โรเตอร์ดิสก์และสเตเตอร์ถูกยึดติดกับเหล็กแม่เหล็กทรงกระบอกโมเมนต์ความเฉื่อยของโรเตอร์มีขนาดเล็กประสิทธิภาพการควบคุมดีกว่ามอเตอร์เซอร์โว DC อื่น ๆ ประสิทธิภาพสูงและแรงบิดที่ส่งออกมีขนาดใหญ่)

(3) มอเตอร์ DC Magnet DC แบบถาวรประเภทถ้วย (ใบพัดที่ไม่มีก้น, โมเมนต์ใบพัดขนาดเล็กของความเฉื่อยเหมาะสำหรับระบบเซอร์โวการเคลื่อนไหวที่เพิ่มขึ้น)

(4) มอเตอร์เซอร์โว DC แบบไร้แปรง (สเตเตอร์เป็นม้วนหลายเฟสโรเตอร์เป็นแม่เหล็กถาวรพร้อมเซ็นเซอร์ตำแหน่งโรเตอร์ไม่มีการรบกวนจากประกายไฟอายุการใช้งานที่ยาวนาน

มอเตอร์แรงบิด

(1) มอเตอร์แรงบิด DC (โครงสร้างแบน, จำนวนเสา, จำนวนช่องจำนวนชิ้นส่วนของตัวนำจำนวนซีรีย์แรงบิดออกขนาดใหญ่งานต่อเนื่องที่ความเร็วต่ำหรือจนตรอก, มีลักษณะทางกลและการปรับค่าที่ดี, ค่าคงที่เวลาไฟฟ้าขนาดเล็ก)

(2) มอเตอร์แรงบิด DC แบบไร้แปรง (คล้ายกันในโครงสร้างกับมอเตอร์เซอร์โว DC แบบไร้แปรง แต่แบนมีเสาหลายช่องและตัวนำซีรีย์แรงบิดออกขนาดใหญ่กลไกเชิงกลและการปรับตัวที่ดีอายุการใช้งานยาวนานไม่มีประกายไฟไม่มีเสียงรบกวนต่ำ)

(3) มอเตอร์แรงบิด AC ประเภทกรง (ใบพัดกรง -type, โครงสร้างแบน, เสาและสล็อตจำนวนมาก, แรงบิดเริ่มต้นขนาดใหญ่, ค่าคงที่เวลาไฟฟ้าขนาดเล็ก, การทำงานของเครื่องดูดซับระยะยาวและคุณสมบัติเชิงกลอ่อน)

(4) มอเตอร์แรงบิด AC ของโรเตอร์ของแข็ง (โรเตอร์แข็งทำจากวัสดุเฟอร์โรมาเมติกโครงสร้างแบนจำนวนมากของเสาและสล็อต, โรเตอร์ล็อคระยะยาวระยะยาว, การทำงานที่ราบรื่น, คุณสมบัติเชิงกลนุ่ม)

มอเตอร์ Stepper

(1) มอเตอร์สเต็ปแบบปฏิกิริยา (สเตเตอร์และโรเตอร์ทำจากแผ่นเหล็กซิลิคอนไม่มีขดลวดบนแกนโรเตอร์และมีการควบคุมที่คดเคี้ยวบนสเตเตอร์มุมขั้นตอนมีขนาดเล็กความถี่เริ่มต้นและความถี่สูง

(2) มอเตอร์สเตปปิ้งแม่เหล็กถาวร (ใบพัดแม่เหล็กถาวร, ขั้วแม่เหล็กเรเดียล, มุมขั้นตอนขนาดใหญ่, ความถี่เริ่มต้นต่ำและความถี่ในการทำงาน, การยึดแรงบิดและการใช้พลังงานน้อยกว่าชนิดปฏิกิริยา แต่จำเป็นต้องใช้พัลส์บวกและลบ

(3) มอเตอร์สเต็ปไฮบริด (โรเตอร์แม่เหล็กถาวร, ขั้วแม่เหล็กตามแนวแกน, ความแม่นยำมุมขั้นตอนสูง, การยึดแรงบิด, กระแสอินพุตขนาดเล็กทั้งแบบปฏิกิริยาและแม่เหล็กถาวร