Servo so'zi yunoncha qul so'zidan kelib chiqqan. "Servo motor" boshqaruv signalining buyrug'iga mutlaqo bo'ysunadigan vosita sifatida tushunilishi mumkin: nazorat signali yuborilishidan oldin, rotor harakatsiz; Tekshirish signali yuborilganda, rotor darhol aylanadi; Tekshirish signali yo'qolganda, rotor darhol to'xtashi mumkin.
Servo vosita - bu avtomatik boshqaruv moslamasida aktuator sifatida ishlatiladigan mikro motor bo'lib, uning vazifasi elektr signallarini aylanadigan milning burchak o'zgarishiga yoki burchak tezligiga aylantirishdir. Servo vosita, shuningdek, ijro etuvchi vosita sifatida ham tanilgan, avtomatik boshqaruv tizimida qabul qilingan elektr signalini vosita milidagi burchak almashinuvi yoki burchak tezligi chiqishiga aylantirish uchun boshqaruvchi element sifatida ishlatiladi.
Servomotorlarning tasnifi
Servo vosita AC servo va DC servo ikkita toifaga bo'linadi.
AC servo motorining asosiy tuzilishi o'zgaruvchan tok asenkron motoriga o'xshaydi (asenkron vosita). Statorda 90 graduslik fazali bo'shliqqa ega bo'lgan ikkita hayajonli o'rash Wf va boshqaruv o'rashlari WcoWf doimiy AC kuchlanish bilan ulanadi. Dvigatelning ishlashini nazorat qilish maqsadi AC kuchlanishini yoki Wc ga qo'llaniladigan fazani o'zgartirish orqali erishiladi. O'zgaruvchan servo vosita barqaror ishlash, yaxshi boshqariladigan, tezkor javob, yuqori sezuvchanlik va mexanik xususiyatlar va sozlash xususiyatlarining qat'iy chiziqli bo'lmaganlik ko'rsatkichlariga ega (mos ravishda 10 foizdan kam ~ 15 foiz va 15 foizdan kam ~ 25 foiz).
DC servo motorining afzalliklari va kamchiliklari
Afzalliklari: aniq tezlikni nazorat qilish, moment tezligi xarakteristikalari juda qiyin, oddiy boshqaruv printsipi, ishlatish uchun qulay, arzon narx.
Kamchiliklari: cho'tkaning orqaga qaytishi, tezlik chegarasi, qo'shimcha qarshilik, aşınma zarralari (changsiz portlovchi muhit uchun mos emas).
DC servo motorning asosiy tuzilishi umumiy DC motoriga o'xshaydi. Dvigatel tezligi n=E/K1j=(Ua-iara)/K1j, bu yerda E - armatura orqaga elektromotor kuchi, K doimiy, j qutbdagi magnit oqim, Ua va Ia - armatura kuchlanishi va armatura oqimi, Ra - bu armatura qarshiligi, Ua ni o'zgartirish yoki ph ni o'zgartirish, DC servo vosita tezligini boshqarishi mumkin, lekin odatda armatura kuchlanishini boshqarish usulini qo'llaydi. Doimiy magnit DC servomotorida maydon o'rashi doimiy magnit bilan almashtiriladi va magnit oqimi ph doimiy bo'ladi. DC servo vosita yaxshi chiziqli tartibga solish xususiyatlariga va tezkor javobga ega.
AC servo motorining afzalliklari va kamchiliklari
Afzalliklari: Yaxshi tezlikni boshqarish xususiyatlari, butun tezlik zonasida silliq boshqaruvga erishish mumkin, deyarli hech qanday tebranish yo'q, 90 foizdan ortiq yuqori samaradorlik, kamroq issiqlik, yuqori tezlikni boshqarish, yuqori aniqlikdagi pozitsiyani boshqarish (koderning aniqligiga qarab), nominal ishlash maydoni, doimiy momentga, past inertiyaga, past shovqinga, cho'tkaning aşınmasına, parvarishlashdan xoli (changsiz, portlovchi muhit uchun mos) erishish mumkin.
Kamchiliklari: Boshqarish yanada murakkab va PID parametrlarini aniqlash uchun haydovchi parametrlarini saytda sozlash kerak, bu esa ko'proq simlarni talab qiladi.
DC servo motorlar cho'tkasiz va cho'tkasiz motorlarga bo'linadi.
Cho'tkasi motorining afzalliklari past narx, oddiy tuzilish, katta boshlanish momenti, keng tezlikni tartibga solish diapazoni, oson boshqarish, texnik xizmat ko'rsatish zarurati, lekin qulay parvarishlash (uglerod cho'tkasi), elektromagnit shovqin, atrof-muhitdan foydalanish talablari, odatda ishlatiladi qimmatga tushadigan umumiy sanoat va fuqarolik holatlari uchun.
Cho'tkasi bo'lmagan vosita kichik hajmli, engil, katta chiqish javobi, yuqori tezlik, kichik inertsiya, moment barqaror aylanish silliq, murakkab nazorat, aqlli, elektron kommutatsiya rejimi moslashuvchan, kvadrat to'lqin yoki sinus to'lqinli kommutatsiya, motorga texnik xizmat ko'rsatish bepul, yuqori samaradorlik va energiya tejash, elektromagnit nurlanish, past harorat ko'tarilishi uzoq umr ko'radi, har qanday muhitga mos keladi.
Ac servo motor ham cho'tkasi bo'lmagan vosita bo'lib, sinxron va asenkron motorga bo'linadi, sinxron vosita odatda harakatni boshqarishda qo'llaniladi, uning quvvat diapazoni katta, quvvat juda katta bo'lishi mumkin, katta inertiya, eng yuqori tezlik past, tezlik quvvatning oshishi bilan teng ravishda kamayadi, past tezlik va silliq ishlash uchun mos keladi
Servo vosita ichidagi rotor doimiy magnit bo'lib, haydovchi elektromagnit maydon hosil qilish uchun U / V / V uch fazali elektrni boshqaradi. Rotor bu magnit maydon ta'sirida aylanadi. Shu bilan birga, dvigatelning enkoderi haydovchiga qayta aloqa signallarini yuboradi va rotorning aylanish burchagini sozlash uchun qayta aloqa qiymatini maqsadli qiymat bilan taqqoslaydi.
Q
AC servo vosita va cho'tkasiz DC servo vosita o'rtasidagi ishlash farqi nimada?
A
AC servo vosita ishlashi yaxshiroq, chunki AC servo sinusoidal nazorat, moment to'lqini kichik; Va cho'tkasiz DC servo trapezoidal to'lqin nazorati hisoblanadi. Ammo cho'tkasiz DC servo boshqaruvi oddiyroq va arzonroq.
Doimiy magnitli AC servo haydovchi texnologiyasining jadal rivojlanishi DC servo tizimini barham berish inqiroziga duchor qiladi [/p][p= 30,2, chap] 1980-yillardan boshlab, integral mikrosxemalar, quvvat elektronikasi rivojlanishi bilan texnologiyasi va AC o'zgaruvchan tezlikli haydovchi texnologiyasi, doimiy magnitlangan AC servo haydovchi texnologiyasi ajoyib rivojlanishga erishdi. Mashhur elektr ishlab chiqaruvchilari yangi AC servo motor va servo haydovchi seriyali mahsulotlarini taqdim etdilar. Ac servo tizimi zamonaviy yuqori samarali servo tizimning asosiy rivojlanish yo'nalishiga aylandi, bu DC servo tizimini bartaraf etish inqiroziga duchor qiladi.
DC servo vosita bilan taqqoslaganda, doimiy magnitlangan AC servo vosita quyidagi afzalliklarga ega:
(1) Cho'tkasi va kommutatori yo'q, yanada ishonchli ishlaydi, texnik xizmat ko'rsatmaydi.
(2) Stator o'rashining isishi sezilarli darajada kamayadi.
(3) Inertsiya kichik va tizim yaxshi tezkor javobga ega.
(4) Yuqori tezlik va katta momentli ish holati yaxshi.
(5) Xuddi shu quvvat ostida kichik hajm va engil vazn.
Servo vosita printsipi
AC servo motorining stator tuzilishi asosan kondansatör bo'lingan fazali asenkron motorga o'xshaydi. Stator ikkita o'rash bilan jihozlangan pozitsiya farqi 90 daraja , biri qo'zg'atuvchi o'rash Rf bo'lib, u har doim AC kuchlanish Uf ga ulanadi; Ikkinchisi - nazorat o'rash L, nazorat signali kuchlanish Uc ga ulangan. Shunday qilib, AC servo vosita ikkita servo motor deb ham ataladi.
AC servo motorning rotori odatda sincap qafas turidan ishlab chiqariladi, lekin servo vosita keng tezlik diapazoniga ega bo'lishi uchun chiziqli mexanik xususiyatlarga ega, "aylanish" hodisasi yo'q va oddiy dvigatel bilan solishtirganda tez javob berish qobiliyatiga ega bo'lishi kerak. katta rotor qarshiligi va bu ikki xususiyatning kichik inertsiya momenti. Hozirgi vaqtda keng qo'llaniladigan ikki turdagi rotorli konstruktsiyalar mavjud: biri yuqori qarshilikka ega bo'lgan Supero'tkazuvchilar materialdan tayyorlangan yuqori qarshilikka ega bo'lgan sincap kafesli rotor. Rotorning inersiya momentini kamaytirish uchun rotor nozik holga keltiriladi; Ikkinchisi alyuminiy qotishma ichi bo'sh chashka rotoridan qilingan, chashka devori atigi 0.2-0.3 mm, ichi bo'sh chashka rotori kichik inertsiya momentiga, tezkor reaktsiyaga va silliq ishlashga ega, shuning uchun u keng tarqalgan. ishlatilgan.
AC servo vosita nazorat kuchlanishiga ega bo'lmaganda, stator faqat qo'zg'atuvchi o'rash tomonidan ishlab chiqarilgan pulsatsiyalanuvchi magnit maydonga ega va rotor harakatsiz. Tekshirish kuchlanishi mavjud bo'lganda, stator aylanadigan magnit maydon hosil qiladi, rotor aylanadigan magnit maydonning aylanish yo'nalishi bo'yicha, doimiy yuk bo'lsa, nazorat kuchlanishining o'lchami bilan vosita tezligi o'zgarganda, faza nazorat kuchlanishi teskari bo'lsa, servo vosita teskari bo'ladi.
AC servo motorning ishlash printsipi bir fazali asenkron motorli kondansatkichga o'xshash bo'lsa-da, birinchisining rotor qarshiligi ikkinchisiga qaraganda ancha katta. Shuning uchun, asenkron dvigatel bilan ishlaydigan kondansatör bilan solishtirganda, servo vosita ikkita muhim xususiyatga ega:
1. Katta boshlanish momenti: rotorning qarshiligi katta bo'lgani uchun, moment xususiyatlari (mexanik xarakteristikalar) chiziqqa yaqinroq va u katta boshlanish momentiga ega. Shuning uchun, stator nazorat kuchlanishiga ega bo'lganda, rotor darhol aylanadi, ya'ni tez ishga tushirish va yuqori sezuvchanlik xususiyatlariga ega.
2. Keng ish diapazoni: silliq ishlash, past shovqin. [/p][p=30, 2, chap]3, aylanish hodisasi yo'q: ishlayotgan servo vosita, agar nazorat kuchlanishi yo'qolsa, vosita darhol ishlashni to'xtatadi.
Nozik haydovchi mikro maxsus vosita
"Precision drive micro maxsus motor" tizimda tez-tez o'zgarib turadigan ko'rsatmalarni tez va to'g'ri bajarishi, ko'rsatmalarning kutilgan ishini bajarish uchun servo mexanizmni boshqarishi mumkin, ularning aksariyati quyidagi talablarga javob berishi mumkin:
1. Tez-tez ishga tushirish, to'xtatish, tormozlash, teskari va past tezlikda ishlash va yuqori mexanik kuch, yuqori issiqlikka chidamlilik darajasi, yuqori izolyatsiya darajasi.
2. Yaxshi tezkor javob qobiliyati, katta moment, kichik inertsiya momenti, kichik vaqt doimiysi.
3. Drayv va boshqaruvchi bilan (masalan, servo vosita, step vosita), yaxshi boshqaruv ishlashi.
4. Yuqori ishonchlilik va aniqlik.
Nozik qo'zg'aluvchan mikromotorning toifalari va ularning tuzilishi va ishlashi quyidagicha taqqoslanadi:
O'zgaruvchan servo motor
(1) Qafas turi ikki fazali AC servo vosita (nozik qafasli rotor, taxminan chiziqli mexanik xususiyatlar, kichik hajm va qo'zg'alish oqimi, past quvvatli servo, past tezlikda ishlash silliq emas).
(2) Magnit bo'lmagan chashka rotorli ikki fazali AC servo vosita (ichi bo'sh chashka rotori, taxminan chiziqli mexanik xususiyatlar, katta hajm va qo'zg'alish oqimi, past quvvatli servo, past tezlikda silliq ishlaydi).
(3) Ferromagnit chashka-rotorli ikki fazali AC servo vosita (taxminan chiziqli mexanik xususiyatlarga ega ferromagnit chashka-rotor, katta rotor inertsiya momenti, kichik tishli yiv effekti va barqaror ishlash).
(4) sinxron doimiy magnitlangan AC servo vosita (doimiy magnit sinxron vosita, tezlikni o'lchash mashinasi va pozitsiyani aniqlash elementi koaksiyal blokdan iborat, stator 3 fazali yoki 2 fazali, magnit material rotori, haydovchi bilan jihozlangan bo'lishi kerak; Keng tezlik diapazoni, doimiy moment zonasi va doimiy quvvat zonasi bo'yicha mexanik xususiyatlar, uzluksiz ulanish, tez mos keladigan ishlash yaxshi, katta chiqish quvvati, kichik moment tebranishi; Kvadrat to'lqinli haydovchi va sinus to'lqinli haydovchi ikki yo'l, yaxshi boshqaruv ishlashi, elektromexanik integratsiya mahsulotlari uchun).
(5) asenkron uch fazali AC servo vosita (rotor va qafasli asenkron vosita shunga o'xshash, haydovchi, vektor nazorati bilan jihozlangan bo'lishi kerak, doimiy quvvat tezligini nazorat qilish oralig'ini kengaytiradi, asosan dastgoh milya tezligini nazorat qilish tizimi uchun ishlatiladi).
DC servo motor
(1) Chop etilgan o'rash DC servo vosita (disk shaklidagi rotor, disk shaklidagi stator eksenel bog'langan silindrsimon magnit po'lat, kichik rotor inertsiya momenti, slot effekti yo'q, to'yinganlik effekti yo'q, katta chiqish momenti).
(2) simli o'ralgan DC servo vosita (disk shaklidagi rotor va stator silindrsimon magnit po'lat bilan eksenel ravishda bog'langan, rotorning inertsiya momenti kichik, boshqaruv ishlashi boshqa DC servo motorlarga qaraganda yaxshiroq, yuqori samaradorlik, katta chiqish momenti).
(3) chashka tipidagi armatura doimiy magnit DC vosita (ichi bo'sh chashka rotori, kichik rotor inertsiyasi, qo'shimcha harakat servo tizimi uchun mos).
(4) cho'tkasiz DC servo vosita (stator ko'p fazali o'rash, rotor doimiy magnit, rotor holati sensori, uchqun shovqini yo'q, uzoq umr, past shovqin).
Moment momenti
(1) DC momentli vosita (tekis struktura, qutblar soni, uyalar soni, teskari plitalar soni, ketma-ket o'tkazgichlar soni; Katta chiqish momenti, past tezlikda uzluksiz ishlash yoki bloklangan aylanish, yaxshi mexanik va tartibga solish xususiyatlari, kichik elektromexanik vaqt doimiy).
(2) cho'tkasi bo'lmagan DC momentli vosita (cho'tkasiz DC servo vosita tuzilishiga o'xshash, lekin tekis, qutblar soni va seriyali o'tkazgichlarning uyalari soni; Katta chiqish momenti, yaxshi mexanik va sozlash xususiyatlari, uzoq umr, uchqun yo'q, past shovqin).
(3) Qafas tipidagi AC momentli vosita (qafas turi rotor, tekis tuzilish, ko'proq qutb uyalari, katta boshlanish momenti, kichik elektromexanik vaqt doimiy, uzoq vaqt ishlashi mumkin, yumshoq mexanik xususiyatlar).
(4) Qattiq rotorli AC momentli vosita (ferromagnit material qattiq rotor, tekis struktura, qutblar va uyalar soni, uzoq vaqt davomida bloklanishi mumkin, silliq ishlashi, yumshoq mexanik xususiyatlari).
Step motor
(1) Reaktsiya step motori (stator rotori kremniy po'latdan yasalgan, rotor yadrosida o'rash yo'q, statorda boshqaruv o'rashi bor; Kichik qadam burchagi, yuqori boshlash va ishlash chastotasi, past bosqichli burchak aniqligi, o'z-o'zidan qulflash momenti yo'q).
(2) doimiy magnitlangan step vosita (doimiy magnit rotor, radial magnitlanish polaritesi; Qadam burchagi katta, boshlang'ich va ish chastotasi past, moment saqlanadi, quvvat iste'moli reaktsiya formulasidan kichikroq, ammo ijobiy va salbiy impuls oqimi bilan ta'minlash kerak.
(3) gibrid qadamli vosita (doimiy magnit rotor, eksenel magnitlanish polaritesi; qadam burchagining yuqori aniqligi, momentni ushlab turish, kichik kirish oqimi, ham reaktsiya turi, ham doimiy magnit turi afzalliklari).
Kommutatsiyalangan istalmagan vosita (sobit rotor kremniy po'latdan yasalgan, konveks qutb turi va pog'onali soni qadam masofasiga yaqin bo'lgan pog'onali dvigatel tuzilishi o'xshash, rotor pozitsiyasi sensori bilan, moment yo'nalishi oqim yo'nalishidan mustaqil, tezlik diapazoni kichik, baland shovqin, doimiy moment mintaqasi bo'yicha mexanik xususiyatlar, doimiy quvvat mintaqasi, uch qismdan iborat ketma-ket xarakterli mintaqa).
Chiziqli vosita (oddiy tuzilish, hidoyat temir yo'li ikkilamchi o'tkazgich sifatida ishlatilishi mumkin, chiziqli o'zaro harakatga mos keladi; Yuqori tezlikda servo ishlashi, yuqori quvvat omili va samaradorligi, doimiy tezlik ko'rsatkichlari juda yaxshi).