Servo motor pangunahing kaalaman

Servo motor pangunahing kaalaman

Ang salitang "servo" ay nagmula sa salitang Griyego na "alipin". Ang "Servo motor" ay maaaring maunawaan bilang isang motor na ganap na sumusunod sa utos ng control signal: bago ipadala ang control signal, ang rotor ay nakatayo pa rin; kapag ang control signal ay ipinadala, ang rotor ay umiikot kaagad; kapag nawala ang control signal, maaaring huminto kaagad ang rotor.

Ang servo motor ay isang micro motor na ginagamit bilang isang actuator sa isang awtomatikong control device. Ang function nito ay upang i-convert ang isang electrical signal sa isang angular displacement o angular velocity ng isang umiikot na baras.

Ang mga servo motor ay nahahati sa dalawang kategorya: AC servo at DC servo

Ang pangunahing istraktura ng isang AC servo motor ay katulad ng sa isang AC induction motor (asynchronous motor). Mayroong dalawang excitation windings Wf at control windings WcoWf na may phase space displacement na 90° electrical angle sa stator, konektado sa isang pare-parehong AC voltage, at gamit ang AC voltage o phase change na inilapat sa Wc upang makamit ang layunin ng pagkontrol sa operasyon. ng motor. Ang AC servo motor ay may mga katangian ng matatag na operasyon, mahusay na pagkontrol, mabilis na pagtugon, mataas na sensitivity, at mahigpit na non-linearity na mga tagapagpahiwatig ng mga mekanikal na katangian at mga katangian ng pagsasaayos (kinakailangan na mas mababa sa 10% hanggang 15% at mas mababa sa 15% hanggang 25% ayon sa pagkakabanggit).

Ang pangunahing istraktura ng isang DC servo motor ay katulad ng sa isang pangkalahatang DC motor. Bilis ng motor n=E/K1j=(Ua-IaRa)/K1j, kung saan ang E ay ang armature counter electromotive force, K ay pare-pareho, j ay ang magnetic flux sa bawat poste, Ua, Ia ang armature boltahe at armature current, Ra ay Ang armature resistance, pagbabago ng Ua o pagpapalit ng φ ay maaaring makontrol ang bilis ng DC servo motor, ngunit ang paraan ng pagkontrol sa armature boltahe ay karaniwang ginagamit. Sa permanenteng magnet DC servo motor, ang paikot-ikot na paggulo ay pinalitan ng isang permanenteng magnet, at ang magnetic flux φ ay pare-pareho. . Ang DC servo motor ay may mahusay na mga katangian ng linear na regulasyon at mabilis na pagtugon sa oras.

Mga Kalamangan at Kahinaan ng DC Servo Motors

Mga Bentahe: Tumpak na kontrol sa bilis, matigas na metalikang kuwintas at mga katangian ng bilis, simpleng prinsipyo ng kontrol, madaling gamitin, at murang presyo.

Mga disadvantage: commutation ng brush, limitasyon ng bilis, karagdagang resistensya, at wear particle (hindi angkop para sa dust-free at explosive environment)

Mga kalamangan at kawalan ng AC servo motor

Mga kalamangan: mahusay na mga katangian ng kontrol sa bilis, makinis na kontrol sa buong saklaw ng bilis, halos walang oscillation, mataas na kahusayan sa itaas ng 90%, mas kaunting init na henerasyon, mataas na bilis ng kontrol, mataas na katumpakan na kontrol sa posisyon (depende sa katumpakan ng encoder), rated operating area Sa loob, maaaring makamit ang pare-pareho ang torque, mababang pagkawalang-galaw, mababang ingay, walang pagkasuot ng brush, walang maintenance (angkop para sa walang alikabok, paputok na kapaligiran)

Mga Disadvantage: Ang kontrol ay mas kumplikado, ang mga parameter ng drive ay kailangang ayusin sa site upang matukoy ang mga parameter ng PID, at higit pang mga koneksyon ang kinakailangan.

Ang DC servo motors ay nahahati sa brushed at brushless motors

Ang mga brush na motor ay mababa sa gastos, simple sa istraktura, malaki sa panimulang metalikang kuwintas, malawak sa saklaw ng regulasyon ng bilis, madaling kontrolin, kailangan ng pagpapanatili, ngunit madaling mapanatili (palitan ang carbon brush), makabuo ng electromagnetic interference, may mga kinakailangan para sa kapaligiran ng paggamit, at kadalasang ginagamit para sa sensitibo sa gastos Karaniwang pang-industriya at sibil na okasyon.

Ang mga motor na walang brush ay maliit sa laki at magaan ang timbang, mataas sa output at mabilis sa pagtugon, mataas sa bilis at maliit sa inertia, stable sa torque at makinis sa pag-ikot, kumplikado sa kontrol, matalino, nababaluktot sa electronic commutation mode, maaaring i-commutate sa square wave o sine wave, motor na walang maintenance, mataas na kahusayan at pagtitipid ng enerhiya, maliit na electromagnetic radiation, mababang pagtaas ng temperatura at mahabang buhay, na angkop para sa iba't ibang kapaligiran.

Ang AC servo motors ay mga brushless motor din, na nahahati sa kasabay at asynchronous na mga motor. Sa kasalukuyan, ang mga kasabay na motor ay karaniwang ginagamit sa kontrol ng paggalaw. Ang saklaw ng kapangyarihan ay malaki, ang kapangyarihan ay maaaring malaki, ang pagkawalang-kilos ay malaki, ang pinakamataas na bilis ay mababa, at ang bilis ay tumataas sa pagtaas ng kapangyarihan. Uniform-speed descent, na angkop para sa low-speed at smooth running occasions.

Ang rotor sa loob ng servo motor ay isang permanenteng magnet. Kinokontrol ng driver ang U/V/W na three-phase na kuryente para bumuo ng electromagnetic field. Ang rotor ay umiikot sa ilalim ng pagkilos ng magnetic field na ito. Kasabay nito, ang encoder na kasama ng motor ay nagpapadala ng signal ng feedback sa driver. Ang mga halaga ay inihambing upang ayusin ang anggulo ng pag-ikot ng rotor. Ang katumpakan ng servo motor ay nakasalalay sa katumpakan ng encoder (bilang ng mga linya).

Ano ang isang servo motor? Ilang uri ang mayroon? Ano ang mga katangian ng pagtatrabaho?

Sagot: Ang servo motor, na kilala rin bilang executive motor, ay ginagamit bilang actuator sa automatic control system upang i-convert ang natanggap na electrical signal sa isang angular displacement o angular velocity output sa motor shaft.

Ang mga servo motor ay nahahati sa dalawang kategorya: DC at AC servo motors. Ang kanilang mga pangunahing katangian ay walang pag-ikot sa sarili kapag ang boltahe ng signal ay zero, at ang bilis ay bumababa sa isang pare-parehong bilis sa pagtaas ng metalikang kuwintas.

Ano ang pagkakaiba sa pagganap sa pagitan ng isang AC servo motor at isang brushless DC servo motor?

Sagot: Ang pagganap ng AC servo motor ay mas mahusay, dahil ang AC servo ay kinokontrol ng isang sine wave at ang torque ripple ay maliit; habang ang brushless DC servo ay kinokontrol ng isang trapezoidal wave. Ngunit ang brushless DC servo control ay medyo simple at mura.

Ang mabilis na pag-unlad ng permanenteng magneto AC servo drive na teknolohiya ay ginawa ang DC servo system na harapin ang krisis ng pagiging eliminated. Sa pag-unlad ng teknolohiya, ang permanenteng magnet na AC servo drive na teknolohiya ay nakamit ang natitirang pag-unlad, at ang mga sikat na electrical manufacturer sa iba't ibang bansa ay patuloy na naglunsad ng bagong serye ng AC servo motors at servo drives. Ang AC servo system ay naging pangunahing direksyon ng pag-unlad ng kontemporaryong high-performance na servo system, na ginagawang ang DC servo system ay nahaharap sa krisis ng pagiging eliminated.

Kung ikukumpara sa DC servo motors, ang permanent magnet AC servo motors ay may mga sumusunod na pangunahing bentahe:

⑴Kung walang brush at commutator, ang operasyon ay mas maaasahan at walang maintenance.

(2) Ang stator winding heating ay lubhang nabawasan.

⑶ Ang inertia ay maliit, at ang sistema ay may mahusay na mabilis na pagtugon.

⑷ Mabuti ang kondisyon sa pagtatrabaho ng high-speed at high-torque.

⑸Maliit na sukat at magaan ang timbang sa ilalim ng parehong kapangyarihan.

Prinsipyo ng servo motor

Ang istraktura ng stator ng AC servo motor ay karaniwang katulad ng sa capacitor split-phase single-phase asynchronous motor. Ang stator ay nilagyan ng dalawang windings na may pagkakaiba sa isa't isa na 90 °, ang isa ay ang excitation winding Rf, na palaging konektado sa AC boltahe Uf; ang isa pa ay ang control winding L, na konektado sa control signal boltahe Uc. Kaya ang AC servo motor ay tinatawag ding dalawang servo motors.

Ang rotor ng AC servo motor ay karaniwang ginagawang isang squirrel cage, ngunit upang ang servo motor ay magkaroon ng isang malawak na hanay ng bilis, mga linear na mekanikal na katangian, walang "autorotation" phenomenon at mabilis na pagganap ng pagtugon, kumpara sa mga ordinaryong motor, dapat itong may Ang rotor resistance ay malaki at ang moment of inertia ay maliit. Sa kasalukuyan, mayroong dalawang uri ng mga istruktura ng rotor na malawakang ginagamit: ang isa ay ang squirrel -cage rotor na may mataas na resistivity guide bar na gawa sa mataas na resistivity conductive na materyales. Upang mabawasan ang sandali ng pagkawalang-galaw ng rotor, ang rotor ay ginawang payat; ang isa pa ay isang hollow cup-shaped rotor na gawa sa aluminum alloy, ang cup wall ay 0.2 -0.3mm lamang, ang moment of inertia ng hollow cup-shaped rotor ay maliit, ang tugon ay mabilis, at ang operasyon ay matatag, kaya ito ay malawakang ginagamit.

Kapag ang AC servo motor ay walang kontrol na boltahe, mayroon lamang ang pulsating magnetic field na nabuo ng excitation winding sa stator, at ang rotor ay nakatigil. Kapag may kontrol na boltahe, ang isang umiikot na magnetic field ay nabuo sa stator, at ang rotor ay umiikot sa direksyon ng umiikot na magnetic field. Kapag ang load ay pare-pareho, ang bilis ng motor ay nagbabago sa magnitude ng control boltahe. Kapag ang phase ng control boltahe ay kabaligtaran, ang servo motor ay mababaligtad.

Bagaman ang prinsipyo ng pagtatrabaho ng AC servo motor ay katulad ng sa capacitor - operated single -phase asynchronous motor, ang rotor resistance ng una ay mas malaki kaysa sa huli. Samakatuwid, kumpara sa capacitor -operated asynchronous motor, ang servo motor ay may tatlong kapansin-pansing tampok:

1. Malaking panimulang torque: Dahil sa malaking rotor resistance, ang torque na katangian (mechanical na katangian) ay mas malapit sa linear, at may mas malaking panimulang torque. Samakatuwid, kapag ang stator ay may kontrol na boltahe, ang rotor ay umiikot kaagad, na may mga katangian ng mabilis na pagsisimula at mataas na sensitivity.

2. Malawak na hanay ng pagpapatakbo: matatag na operasyon at mababang ingay. [/p][p=30, 2, kaliwa] 3. Walang self-rotation phenomenon: Kung ang servo motor na gumagana ay nawalan ng control boltahe, ang motor ay hihinto kaagad sa pagtakbo.

Ano ang "precision transmission micro motor"?

Ang "precision transmission micro motor" ay maaaring mabilis at tama na magsagawa ng madalas na pagbabago ng mga tagubilin sa system, at magmaneho ng mekanismo ng servo upang makumpleto ang gawaing inaasahan ng pagtuturo, at karamihan sa kanila ay maaaring matugunan ang mga sumusunod na kinakailangan:

1. Maaari itong magsimula, huminto, magpreno, bumaliktad at tumakbo sa mababang bilis ng madalas, at may mataas na lakas ng makina, mataas na antas ng paglaban sa init at mataas na antas ng pagkakabukod.

2. Magandang mabilis na tugon kakayahan, malaking metalikang kuwintas, maliit na sandali ng pagkawalang-galaw at maliit na oras pare-pareho.

3. Sa driver at controller (tulad ng servo motor, stepping motor), ang control performance ay maganda.

4. Mataas na pagiging maaasahan at mataas na katumpakan.

Ang kategorya, istraktura at pagganap ng "precision transmission micro motor"

AC servo motor

(1) Cage -type two-phase AC servo motor (slender cage -type na rotor, humigit-kumulang linear mechanical na katangian, maliit na volume at excitation current, low-power servo, low-speed na operasyon ay hindi maayos)

(2) Non-magnetic cup rotor two-phase AC servo motor (coreless rotor, halos linear na mekanikal na katangian, malaking volume at excitation current, maliit na power servo, makinis na operasyon sa mababang bilis)

(3) Two-phase AC servo motor na may ferromagnetic cup rotor (cup rotor na gawa sa ferromagnetic material, halos linear na mekanikal na katangian, malaking moment of inertia ng rotor, maliit na cogging effect, stable na operasyon)

(4) Kasabay na permanenteng magnet AC servo motor (isang coaxial integrated unit na binubuo ng isang permanenteng magnet na kasabay na motor, isang tachometer at isang position detection element, ang stator ay 3-phase o 2-phase, at ang magnetic material rotor ay dapat na nilagyan ng isang drive; ang saklaw ng bilis ay malawak at ang mekanikal Ang mga katangian ay binubuo ng pare-parehong lugar ng metalikang kuwintas at pare-parehong lugar ng kapangyarihan, na maaaring patuloy na mai-lock, na may mahusay na pagganap ng mabilis na pagtugon, malaking lakas ng output, at maliit na pagbabagu-bago ng torque; mayroong dalawang mode ng square wave drive at sine wave drive, mahusay na pagganap ng kontrol, at isang electromechanical integration na mga produktong kemikal)

(5) Asynchronous three-phase AC servo motor (ang rotor ay katulad ng cage-type na asynchronous na motor, at dapat na nilagyan ng driver. Gumagamit ito ng vector control at nagpapalawak ng saklaw ng patuloy na regulasyon ng bilis ng kuryente. Ito ay kadalasang ginagamit sa machine tool spindle speed regulation systems)

DC servo motor

(1) Naka-print na winding DC servo motor (disc rotor at disc stator ay axially bonded sa cylindrical magnetic steel, maliit ang rotor moment of inertia, walang cogging effect, walang saturation effect, at malaki ang output torque)

(2) Wire-wound disk type DC servo motor (disc rotor at stator ay axially bonded na may cylindrical magnetic steel, maliit ang rotor moment of inertia, ang control performance ay mas mahusay kaysa sa iba pang DC servo motors, ang kahusayan ay mataas, at ang malaki ang output torque)

(3) Cup-type armature permanent magnet DC motor (coreless rotor, maliit na rotor moment of inertia, na angkop para sa incremental motion servo system)

(4) Brushless DC servo motor (ang stator ay multi-phase winding, ang rotor ay permanenteng magnet, na may rotor position sensor, walang spark interference, mahabang buhay, mababang ingay)

metalikang kuwintas na motor

(1) DC torque motor (flat na istraktura, bilang ng mga poste, bilang ng mga puwang, bilang ng mga commutation na piraso, bilang ng mga series conductor; malaking output torque, tuluy-tuloy na trabaho sa mababang bilis o natigil, mahusay na mekanikal at mga katangian ng pagsasaayos, maliit na electromechanical time constant )

(2) Brushless DC torque motor (katulad sa istraktura sa brushless DC servo motor, ngunit flat, na may maraming pole, slot at series conductors; malaking output torque, magandang mekanikal at adjustment na katangian, mahabang buhay, walang spark, walang ingay Mababa)

(3) Cage-type AC torque motor (cage-type rotor, flat structure, malaking bilang ng mga pole at slots, malaking starting torque, maliit na electromechanical time constant, pangmatagalang lock-rotor na operasyon, at malambot na mekanikal na katangian)

(4) Solid rotor AC torque motor (solid rotor na gawa sa ferromagnetic material, flat structure, malaking bilang ng mga pole at slots, long-term locked-rotor, smooth operation, soft mechanical properties)

stepper motor

(1) Reactive stepping motor (ang stator at rotor ay gawa sa silicon steel sheet, walang winding sa rotor core, at may control winding sa stator; maliit ang step angle, mataas ang frequency ng pagsisimula at pagpapatakbo. , mababa ang katumpakan ng anggulo ng hakbang, at walang self-locking torque)

(2) Permanenteng magnet stepping motor (permanent magnet rotor, radial magnetization polarity; malaking anggulo ng hakbang, mababang frequency ng pagsisimula at pagpapatakbo, hawak na torque, at mas maliit na konsumo ng kuryente kaysa sa reaktibong uri, ngunit ang mga positibo at negatibong pulso ay kinakailangan sa kasalukuyan)

(3) Hybrid stepping motor (permanent magnet rotor, axial magnetization polarity; high step angle accuracy, holding torque, maliit na input current, parehong reaktibo at permanenteng magnet