Servo Motor Basic Knowledge

Servo Motor Basic Knowledge

Ordet ”Servo” kommer fra det greske ordet ”slave”. “Servomotor” kan forstås som en motor som absolutt adlyder kommandoen til kontrollsignalet: Før kontrollsignalet sendes, står rotoren stille; Når kontrollsignalet sendes, roterer rotoren umiddelbart; Når kontrollsignalet forsvinner, kan rotoren stoppe umiddelbart.

Servomotoren er en mikromotor som brukes som aktuator i en automatisk kontrollenhet. Funksjonen er å konvertere et elektrisk signal til en vinkelforskyvning eller vinkelhastighet på en roterende aksel.

Servomotorer er delt inn i to kategorier: AC Servo og DC Servo

Grunnstrukturen til en AC -servomotor er lik den for en AC -induksjonsmotor (asynkron motor). Det er to eksitasjonsviklinger WF og kontrollviklinger WCOWF med en faseplassforskyvning på 90 ° elektrisk vinkel på statoren, koblet til en konstant vekselstrømspenning, og ved bruk av vekselstrømsspenningen eller faseendringen påført WC for å oppnå formålet med å kontrollere motorens drift. AC servomotor har egenskapene til stabil drift, god kontrollerbarhet, rask respons, høy følsomhet og strenge ikke -linearitetsindikatorer for mekaniske egenskaper og justeringsegenskaper (kreves for å være mindre enn 10% til 15% og mindre enn 15% til 25%).

Grunnstrukturen til en DC -servomotor er lik den for en generell DC -motor. Motorhastighet N = E/K1J = (UA-ARAA)/K1J, hvor E er den armatur-telleren elektromotorisk kraft, k er en konstant, J er den magnetiske fluksen per pol, UA, IA er armaturspenningen og armaturstrømmen, RA er armaturmotstanden, endrer ua eller endrer armen. I den permanente magnet DC -servomotoren erstattes eksitasjonsviklingen av en permanent magnet, og magnetisk fluks φ er konstant. . DC Servo Motor har gode lineære reguleringsegenskaper og rask tidsrespons.

Fordeler og ulemper med DC Servo Motors

Fordeler: Nøyaktig hastighetskontroll, hardt dreiemoment og hastighetsegenskaper, enkelt kontrollprinsipp, enkel å bruke og billig pris.

Ulemper: penselpendasjon, hastighetsbegrensning, ekstra motstand og bruk partikler (ikke egnet for støvfrie og eksplosive miljøer)

Fordeler og ulemper med AC Servomotor

Fordeler: Gode hastighetskontrollegenskaper, jevn kontroll i hele hastighetsområdet, nesten ingen svingning, høy effektivitet over 90%, mindre varmeproduksjon, høyhastighetskontroll, høypresisjonsposisjonskontroll (avhengig av kodernøyaktigheten), nominell driftsareal inne, kan oppnå konstant dreiemoment, lavt inerti, lavt støy, ingen pensel, uten å ha et puss, uten vedlikehold av driftsmaterialet -uten vedlikehold av driftsmoment (egentlig.

Ulemper: Kontrollen er mer komplisert, drivparametrene må justeres på stedet for å bestemme PID -parametrene, og flere tilkoblinger er påkrevd.

DC Servo Motors er delt inn i børstede og børsteløse motorer

Børstede motorer er lave kostnader, enkle strukturer, stort i startmoment, bredt i hastighetsreguleringsområdet, lett å kontrollere, trenger vedlikehold, men enkelt å vedlikeholde (erstatte karbonbørste), generere elektromagnetisk interferens, har krav til bruksmiljøet, og brukes vanligvis til kostnadsfølsomme felles industrielle og sivile anledninger.

Børsteløse motorer er små i størrelse og lys i vekt, høy i utgangen og raskt som respons, høy hastighet og liten i treghet, stabil i dreiemoment og glatt i rotasjon, kompleks i kontroll, intelligent, fleksibel i elektronisk pendlingsmodus, kan pendles i firkantet bølge eller sinusbølge, vedlikeholdsfri motor, høyeffektivitet og energispar, liten elektromagnetisk radnetisk radiatiske temperaturer.

AC servomotorer er også børsteløse motorer, som er delt inn i synkrone og asynkrone motorer. For tiden brukes synkrone motorer vanligvis i bevegelseskontroll. Kraftområdet er stort, kraften kan være stor, tregheten er stor, maksimal hastighet er lav, og hastigheten øker med økningen av kraft. Uniform -hastighets nedstigning, egnet for lavhastighet og glatte løpende anledninger.

Rotoren inne i servomotoren er en permanent magnet. Driveren kontrollerer U/V/W tre -fase elektrisitet for å danne et elektromagnetisk felt. Rotoren roterer under virkningen av dette magnetfeltet. Samtidig overfører koderen som følger med motoren tilbakemeldingssignalet til sjåføren. Verdiene sammenlignes for å justere rotasjonsvinkelen. Nøyaktigheten til servomotoren avhenger av nøyaktigheten til koderen (antall linjer).

Hva er en servomotor? Hvor mange typer er det? Hva er arbeidsegenskapene?

Svar: Servomotoren, også kjent som den utøvende motoren, brukes som aktuator i det automatiske kontrollsystemet for å konvertere det mottatte elektriske signalet til en vinkelforskyvning eller vinkelhastighetsutgang på motorakselen.

Servomotorer er delt inn i to kategorier: DC og AC Servomotorer. Hovedegenskapene deres er at det ikke er noen selvrotasjon når signalspenningen er null, og hastigheten avtar med en jevn hastighet med økningen av dreiemomentet.

Hva er forskjellen i ytelse mellom en AC -servomotor og en børsteløs DC -servomotor?

Svar: Ytelsen til AC -servomotoren er bedre, fordi AC -servoen styres av en sinusbølge og dreiemomentkrusningen er liten; mens den børsteløse DC -servoen styres av en trapesformet bølge. Men børsteløs DC -servokontroll er relativt enkel og billig.

Den raske utviklingen av permanent magnet AC Servo Drive -teknologi har fått DC -servosystemet til å møte krisen for å bli eliminert. Med utviklingen av teknologi har Permanent Magnet AC Servo Drive -teknologi oppnådd enestående utvikling, og berømte elektriske produsenter i forskjellige land har kontinuerlig lansert nye serier med AC Servo Motors og Servo -stasjoner. AC Servo-systemet har blitt den viktigste utviklingsretningen til det moderne høyytelsesservosystemet, noe som får DC-servosystemet til å møte krisen for å bli eliminert.

Sammenlignet med DC Servo Motors, har permanente magnet AC -servomotorer følgende hovedfordeler:

Offer uten børste og kommutator er operasjonen mer pålitelig og vedlikeholdsfri.

(2) Stator svingete oppvarming er kraftig redusert.

⑶ Tregheten er liten, og systemet har god rask respons.

⑷ Høyhastighets og høy -torque arbeidstilstand er bra.

⑸Small størrelse og lett vekt under samme kraft.

Servo motorprinsipp

Strukturen til statoren til AC -servomotoren er i utgangspunktet lik den for kondensatoren Split -fase enkeltfase asynkronmotor. Statoren er utstyrt med to viklinger med en gjensidig forskjell på 90 °, den ene er den eksitasjonsvikende RF, som alltid er koblet til vekselstrømsspenningen UF; Den andre er kontrollviklingen L, som er koblet til styresignalen UC. Så AC Servomotor kalles også to servomotorer.

Rotoren til AC -servomotoren blir vanligvis gjort til et ekornbur, men for å få servomotoren til å ha et bredt hastighetsområde, lineære mekaniske egenskaper, ingen ”autorotasjon” -fenomen og rask responsytelse, sammenlignet med vanlige motorer, den skal ha rotorresistens er stor og inertiens øyeblikk er liten. For tiden er det to typer rotorkonstruksjoner som er mye brukt: Den ene er ekorn -burrotoren med høye -resistivitetsguidestenger laget av ledende materialer med høy motstand. For å redusere treghetsmomentet til rotoren, blir rotoren gjort slank; Den andre er en hul koppformet rotor laget av aluminiumslegering, koppveggen er bare 0,2 -0,3 mm, treghetsmomentet til den hule koppformet rotoren er liten, responsen er rask, og operasjonen er stabil, så den er mye brukt.

Når vekselstrømsmotoren ikke har noen kontrollspenning, er det bare det pulserende magnetfeltet som genereres av eksitasjonsviklingen i statoren, og rotoren er stasjonær. Når det er en styrespenning, genereres et roterende magnetfelt i statoren, og rotoren roterer i retning av det roterende magnetfeltet. Når belastningen er konstant, endres motorens hastighet med størrelsen på kontrollspenningen. Når fasen av kontrollspenningen er motsatt, vil servomotoren bli omgjort.

Selv om arbeidsprinsippet for AC Servomotor er lik den for kondensatoren - operert enkeltfase asynkronmotor, er rotormotstanden til førstnevnte mye større enn for sistnevnte. Derfor, sammenlignet med kondensatoren -operert asynkronmotor, har servomotoren tre fremtredende trekk:

1. Stort startmoment: På grunn av den store rotormotstanden er dreiemomentkarakteristikken (mekanisk karakteristikk) nærmere lineær, og har et større startmoment. Derfor, når statoren har en kontrollspenning, roterer rotoren umiddelbart, som har egenskapene til rask start og høy følsomhet.

2. Bred driftsområde: Stabil drift og lav støy. [/p] [P = 30, 2, venstre] 3. Ingen selvrotasjonsfenomen: Hvis servomotoren i drift mister kontrollspenningen, vil motoren slutte å løpe umiddelbart.

Hva er "Precision Transmission Micro Motor"?

“Presisjonsoverføring mikromotor” kan raskt og riktig utføre ofte endrede instruksjoner i systemet, og drive servomekanismen for å fullføre arbeidet som forventes av instruksjonen, og de fleste av dem kan oppfylle følgende krav:

1. Det kan starte, stoppe, bremse, reversere og løpe med lav hastighet ofte, og har høy mekanisk styrke, høyt varmemotstandsnivå og høyt isolasjonsnivå.

2. God rask responsevne, stort dreiemoment, lite treghetsmoment og liten tidskonstant.

3. Med fører og kontroller (for eksempel servomotor, trinnmotor), er kontrollytelsen god.

4. Høy pålitelighet og høy presisjon.

Kategorien, strukturen og ytelsen til ”Precision Transmission Micro Motor”

AC servomotor

(1) CAGE -Type to -fase AC Servo Motor (slank bur -type rotor, omtrent lineære mekaniske egenskaper, lite volum og eksitasjonsstrøm, lav -kraft servo, lav hastighetsdrift er ikke glatt nok)

(2) Ikke -magnetisk kopprotor to -fase AC servomotor (korløs rotor, nesten lineære mekaniske egenskaper, stort volum og eksitasjonsstrøm, liten kraftserv, jevn drift med lav hastighet)

(3) To-fase AC Servomotor med ferromagnetisk kopprotor (kopprotor laget av ferromagnetisk materiale, nesten lineære mekaniske egenskaper, stort treghetsmoment, liten kuggeffekt, stabil drift)

(4) Synkron permanent magnet AC-servomotor (en koaksial integrert enhet bestående av en permanent magnet synkronmotor, en turteller og et posisjonsdeteksjonselement, statoren er 3-fase eller 2-fase, og det magnetiske materialet må være et stasjon og konstant kraft, og det mekaniske. ytelse, stor utgangseffekt og små momentsvingninger;

(5) Asynkron tre -fase AC -servomotor (rotoren ligner på bur -typen asynkronmotor, og må være utstyrt med en driver. Den vedtar vektorkontroll og utvider rekkevidden for konstant strømhastighetsregulering. Den brukes mest i maskinverktøyets spindelhastighetsreguleringssystemer)

DC Servomotor

(1) Trykt svingete DC -servomotor (skivrotor og skivestator er aksialt bundet med sylindrisk magnetisk stål, treghetsmomentet er liten, det er ingen kuggeffekt, ingen metningseffekt, og utgangsmomentet er stort)

(2) Wire -wound Disk Type DC Servo Motor (skivrotor og stator er aksialt bundet med sylindrisk magnetstål, rotormomentet for treghet er liten, kontrollytelsen er bedre enn andre DC -servomotorer, effektiviteten er høy, og utgangsmomentet er stor)

(3) Cup-type anker permanent magnet DC-motor (korløs rotor, liten rotormoment av treghet, egnet for trinnvis bevegelsessystem)

(4) børsteløs DC -servomotor (statoren er flerfasevikling, rotoren er permanent magnet, med rotorposisjonssensor, ingen gnistforstyrrelse, lang levetid, lav støy)

Momentmotor

(1) DC momentmotor (flat struktur, antall stolper, antall spor, antall pendlingsstykker, antall serieledere; stort utgangsmoment, kontinuerlig arbeid med lav hastighet eller stoppet, god mekanisk og justeringsegenskaper, liten elektromekanisk tidskonstant)

(2) børsteløs likestrømmomentmotor (lik struktur som børsteløs DC -servomotor, men flat, med mange poler, spor og serieledere; stort utgangsmoment, gode mekaniske og justeringsegenskaper, lang levetid, ingen gnister, ingen støy lav)

(3) Ac -momentmotor av burmom eremotor (bur -type, flat struktur, stort antall staver og spor, stort startmoment, liten elektromekanisk tidskonstant, langsiktig låst rotor drift og myke mekaniske egenskaper)

(4) Fast rotor AC -dreiemomentmotor (fast rotor laget av ferromagnetisk materiale, flat struktur, stort antall staver og spor, langvarig låst rotor, jevn drift, myke mekaniske egenskaper)

trinnmotor

)

(2) Permanent magnettrinnmotor (permanent magnetrotor, radiell magnetiseringspolaritet; stor trinnvinkel, lav start- og driftsfrekvens, holdemoment og mindre strømforbruk enn reaktiv type, men positive og negative pulser er nødvendig strøm)

(3) Hybrid trinnmotor (permanent magnetrotor, aksial magnetiseringspolaritet; høy trinnvinkelnøyaktighet, holdemoment, liten inngangsstrøm, både reaktiv og permanent magnet