Сервомотордың негізгі білімі

Сервомотордың негізгі білімі

«Серво» сөзі гректің «құл» сөзінен шыққан. «Сервомоторды» басқару сигналының командасына мүлде бағынатын қозғалтқыш деп түсінуге болады: басқару сигналы жіберілгенге дейін ротор бір орында тұрып қалады; басқару сигналы жіберілген кезде ротор бірден айналады; басқару сигналы жоғалған кезде ротор дереу тоқтауы мүмкін.

Сервомотор - бұл автоматты басқару құрылғысында жетек ретінде пайдаланылатын микро қозғалтқыш. Оның қызметі электрлік сигналды айналмалы біліктің бұрыштық орын ауыстыруына немесе бұрыштық жылдамдығына түрлендіру болып табылады.

Сервоқозғалтқыштар екі санатқа бөлінеді: айнымалы ток серво және тұрақты ток серво

Айнымалы ток сервоқозғалтқышының негізгі құрылымы айнымалы ток асинхронды қозғалтқышқа ұқсас (асинхронды қозғалтқыш). Жұмысты басқару мақсатына жету үшін тұрақты айнымалы ток кернеуіне қосылған және айнымалы ток кернеуін немесе Wc қолданылатын фазаның өзгеруін пайдалана отырып, статордағы 90° электр бұрышының фазалық кеңістігінің ығысуымен екі Wf қоздыру орамасы және басқару орамасы WcoWf бар. қозғалтқыштың. Айнымалы ток сервоқозғалтқышы тұрақты жұмыс, жақсы басқарылатын, жылдам жауап, жоғары сезімталдық және механикалық сипаттамалар мен реттеу сипаттамаларының қатаң сызықты емес көрсеткіштері (10%-дан 15%-ға дейін және 15%-дан 25%-ға дейін қажет) сипаттамаларына ие. тиісінше).

Тұрақты ток сервоқозғалтқышының негізгі құрылымы жалпы тұрақты ток қозғалтқышына ұқсас. Қозғалтқыштың айналу жиілігі n=E/K1j=(Ua-IaRa)/K1j, мұндағы Е - якорьдің қарсы электр қозғаушы күші, K - тұрақты, j - бір полюсте магнит ағыны, Ua, Ia - якорь кернеуі және якорь тогы, Ra болып табылады якорь кедергісі, өзгерту Ua немесе өзгерту φ тұрақты ток сервоқозғалтқышының жылдамдығын басқара алады, бірақ әдетте якорь кернеуін басқару әдісі қолданылады. Тұрақты магнитті тұрақты сервоқозғалтқышта қоздыру орамасы тұрақты магнитпен ауыстырылады, ал магнит ағыны φ тұрақты. . Тұрақты сервоқозғалтқыш жақсы сызықтық реттеу сипаттамаларына және жылдам уақыт реакциясына ие.

Тұрақты ток сервоқозғалтқыштарының артықшылықтары мен кемшіліктері

Артықшылықтары: жылдамдықты дәл реттеу, қатты айналу моменті мен жылдамдық сипаттамалары, қарапайым басқару принципі, пайдалану оңай және арзан баға.

Кемшіліктері: щетканың ауысуы, жылдамдықты шектеу, қосымша қарсылық және тозу бөлшектері (шаңсыз және жарылғыш орта үшін жарамсыз)

Айнымалы ток сервоқозғалтқышының артықшылықтары мен кемшіліктері

Артықшылықтары: жылдамдықты басқарудың жақсы сипаттамалары, барлық жылдамдық диапазонында біркелкі басқару, дерлік тербеліс жоқ, 90% жоғары тиімділік, аз жылу шығару, жоғары жылдамдықты басқару, жоғары дәлдіктегі позицияны басқару (кодер дәлдігіне байланысты), номиналды жұмыс аймағы Ішінде тұрақты айналу моменті, төмен инерция, төмен шу, щетканың тозуы жоқ, техникалық қызмет көрсетілмейді (шаңсыз, жарылғыш орта үшін жарамды)

Кемшіліктері: Басқару күрделірек, PID параметрлерін анықтау үшін дискінің параметрлерін сайтта реттеу қажет және көбірек қосылымдар қажет.

Тұрақты ток сервоқозғалтқыштары щеткалы және щеткасыз қозғалтқыштарға бөлінеді

Қылшықты қозғалтқыштардың құны төмен, құрылымы қарапайым, іске қосу моменті үлкен, жылдамдықты реттеу диапазоны кең, басқару оңай, техникалық қызмет көрсетуді қажет етеді, бірақ техникалық қызмет көрсету оңай (көміртекті щетканы ауыстыру), электромагниттік кедергілерді тудырады, пайдалану ортасына талаптары бар, және әдетте шығындарға сезімтал Жалпы өндірістік және азаматтық жағдайлар үшін пайдаланылады.

Қылқаламсыз қозғалтқыштар шағын өлшемді және салмағы аз, өнімділігі жоғары және жылдам жауап беруі, жылдамдығы жоғары және инерциясы аз, айналу моментінде тұрақты және айналуы тегіс, басқаруда күрделі, интеллектуалды, электронды коммутация режимінде икемді, коммутациялануы мүмкін. шаршы толқында немесе синустық толқында, техникалық қызмет көрсетпейтін қозғалтқыш, жоғары тиімділік және энергияны үнемдеу, шағын электромагниттік сәулелену, төмен температураның жоғарылауы және ұзақ қызмет ету, әртүрлі орталарға жарамды.

Айнымалы ток сервоқозғалтқыштары сонымен қатар щеткасыз қозғалтқыштар болып табылады, олар синхронды және асинхронды қозғалтқыштарға бөлінеді. Қазіргі уақытта синхронды қозғалтқыштар әдетте қозғалысты басқаруда қолданылады. Қуат диапазоны үлкен, қуат үлкен болуы мүмкін, инерция үлкен, максималды жылдамдық төмен және қуаттың ұлғаюымен жылдамдық артады. Біркелкі - жылдамдықты түсу, төмен жылдамдықты және тегіс жүгіру жағдайларына қолайлы.

Сервоқозғалтқыштың ішіндегі ротор тұрақты магнит болып табылады. Драйвер электромагниттік өрісті қалыптастыру үшін U/V/W үш фазалы электр қуатын басқарады. Ротор осы магнит өрісінің әсерінен айналады. Сонымен бірге қозғалтқышпен бірге келетін кодтаушы кері байланыс сигналын драйверге жібереді. Ротордың айналу бұрышын реттеу үшін мәндер салыстырылады. Сервоқозғалтқыштың дәлдігі кодтаушының дәлдігіне байланысты (жолдар саны).

Сервомотор дегеніміз не? Неше түрі бар? Жұмыс ерекшеліктері қандай?

Жауап: Атқарушы қозғалтқыш деп те белгілі сервоқозғалтқыш, қабылданған электр сигналын қозғалтқыш білігіндегі бұрыштық орын ауыстыруға немесе бұрыштық жылдамдық шығысына түрлендіру үшін автоматты басқару жүйесінде жетек ретінде пайдаланылады.

Сервоқозғалтқыштар екі санатқа бөлінеді: тұрақты және айнымалы ток сервоқозғалтқыштары. Олардың негізгі сипаттамалары мынада: сигнал кернеуі нөлге тең болғанда өздігінен айналу болмайды және айналу моментінің жоғарылауымен жылдамдық біркелкі жылдамдықта төмендейді.

Айнымалы ток сервомоторы мен щеткасыз тұрақты тұрақты сервомотор арасындағы өнімділіктің айырмашылығы неде?

Жауап: Айнымалы ток сервоқозғалтқышының өнімділігі жақсырақ, себебі айнымалы ток сервосы синус толқынымен басқарылады және момент толқыны аз; ал щеткасыз тұрақты ток сервосы трапеция тәрізді толқынмен басқарылады. Бірақ щеткасыз тұрақты тұрақты серво басқару салыстырмалы түрде қарапайым және арзан.

Тұрақты магниттік айнымалы ток сервожетегі технологиясының қарқынды дамуы тұрақты ток серво жүйесін жою дағдарысына ұшыратты. Технологияның дамуымен тұрақты магнитті айнымалы ток сервожетегі технологиясы керемет дамуға қол жеткізді және әртүрлі елдердегі әйгілі электр өндірушілері айнымалы ток серво қозғалтқыштары мен сервожетектерінің жаңа серияларын үздіксіз шығарды. Айнымалы ток серво жүйесі қазіргі заманғы жоғары өнімді сервожүйенің негізгі даму бағыты болды, бұл тұрақты ток серво жүйесін жою дағдарысына тап етеді.

Тұрақты ток сервоқозғалтқыштарымен салыстырғанда тұрақты магниттік айнымалы ток сервоқозғалтқыштарының келесі негізгі артықшылықтары бар:

⑴Щеткасыз және коммутаторсыз жұмыс сенімдірек және техникалық қызмет көрсетуді қажет етпейді.

(2) Статор орамасының қызуы айтарлықтай төмендейді.

⑶ Инерция аз және жүйе жақсы жылдам жауап береді.

⑷ Жоғары жылдамдықты және жоғары крутящий жұмыс жағдайы жақсы.

⑸Бір қуатта шағын өлшем және жеңіл салмақ.

Сервоқозғалтқыштың принципі

Айнымалы ток сервоқозғалтқышының статорының құрылымы негізінен конденсатордың сплит-фазалы бір фазалы асинхронды қозғалтқышының құрылымына ұқсас. Статор өзара айырмашылығы 90° екі ораммен жабдықталған, бірі Rf қоздыру орамасы, ол әрқашан айнымалы ток кернеуіне Uf қосылады; екіншісі - басқару сигналының кернеуіне Uc қосылған L басқару орамасы. Сонымен айнымалы ток сервомоторы екі сервомотор деп те аталады.

Айнымалы ток сервоқозғалтқышының роторы әдетте тік торға айналады, бірақ сервоқозғалтқышты кең жылдамдық диапазоны, сызықтық механикалық сипаттамалары, «авторотация» құбылысы жоқ және қарапайым қозғалтқыштармен салыстырғанда жылдам әрекет ету өнімділігі болуы үшін ол қажет. бар Ротор кедергісі үлкен және инерция моменті аз. Қазіргі уақытта роторлы құрылымдардың екі түрі кеңінен қолданылады: бірі - кедергісі жоғары өткізгіш материалдардан жасалған жоғары кедергісі бар бағыттаушы жолақтары бар тиін торлы ротор. Ротордың инерция моментін азайту үшін роторды жіңішке етіп жасайды; екіншісі алюминий қорытпасынан жасалған қуыс тостаған тәрізді ротор, тостаған қабырғасы небәрі 0,2 -0,3 мм, қуыс тостаған тәрізді ротордың инерция моменті шағын, реакциясы жылдам, жұмысы тұрақты, сондықтан ол кеңінен қолданылады.

Айнымалы ток сервоқозғалтқышында басқару кернеуі болмаған кезде статордағы қоздыру орамасы тудыратын импульсті магнит өрісі ғана бар, ал ротор қозғалмайды. Басқару кернеуі болған кезде статорда айналмалы магнит өрісі пайда болады, ал ротор айналмалы магнит өрісінің бағытымен айналады. Жүктеме тұрақты болған кезде қозғалтқыштың жылдамдығы басқару кернеуінің шамасына қарай өзгереді. Басқару кернеуінің фазасы қарама-қарсы болғанда, сервоқозғалтқыш кері айналады.

Айнымалы ток сервоқозғалтқышының жұмыс принципі конденсатормен жұмыс істейтін бір фазалы асинхронды қозғалтқышқа ұқсас болғанымен, біріншісінің ротор кедергісі екіншісіне қарағанда әлдеқайда үлкен. Сондықтан конденсатормен басқарылатын асинхронды қозғалтқышпен салыстырғанда сервомотордың үш маңызды ерекшелігі бар:

1. Үлкен іске қосу моменті: Ротордың үлкен кедергісіне байланысты айналу моментінің сипаттамасы (механикалық сипаттама) сызықтыға жақын және үлкен іске қосу моменті бар. Сондықтан, статорда басқару кернеуі болған кезде, ротор тез іске қосу және жоғары сезімталдық сипаттамаларына ие дереу айналады.

2. Кең жұмыс диапазоны: тұрақты жұмыс және төмен шу. [/p][p=30, 2, left] 3. Өздігінен айналу құбылысы жоқ: жұмыс істеп тұрған сервомотор басқару кернеуін жоғалтса, қозғалтқыш жұмысын бірден тоқтатады.

«Дәл беріліс микро қозғалтқышы» дегеніміз не?

«Дәл беріліс микро қозғалтқышы» жүйеде жиі өзгеретін нұсқауларды жылдам және дұрыс орындай алады және нұсқаулықта күтілетін жұмысты аяқтау үшін серво механизмін басқара алады және олардың көпшілігі келесі талаптарға жауап бере алады:

1. Ол жиі іске қосуға, тоқтатуға, тежеуге, кері бұруға және төмен жылдамдықта жұмыс істей алады және жоғары механикалық беріктікке, жоғары ыстыққа төзімділік деңгейіне және жоғары оқшаулау деңгейіне ие.

2. Жақсы жылдам жауап беру қабілеті, үлкен момент, аз инерция моменті және шағын уақыт тұрақтысы.

3. Драйвермен және контроллермен (сервомотор, қадамдық қозғалтқыш сияқты) басқару өнімділігі жақсы.

4. Жоғары сенімділік және жоғары дәлдік.

«Дәл беріліс микро қозғалтқышының» санаты, құрылымы және өнімділігі

Айнымалы ток сервомоторы

(1) Торлы типті екі фазалы айнымалы ток сервоқозғалтқышы (жіңішке торлы типті ротор, шамамен сызықтық механикалық сипаттамалары, шағын көлемді және қоздыру тогы, төмен қуатты серво, төмен жылдамдықты жұмыс жеткілікті тегіс емес)

(2) Магниттік емес шыныаяқ роторлы екі фазалы айнымалы ток сервоқозғалтқышы (ядросыз ротор, дерлік сызықтық механикалық сипаттамалар, үлкен көлем және қоздыру тогы, аз қуатты серво, төмен жылдамдықта бірқалыпты жұмыс)

(3) ферромагниттік шыныаяқ роторы бар екі фазалы айнымалы ток сервоқозғалтқышы (ферромагниттік материалдан жасалған шыныаяқ роторы, дерлік сызықтық механикалық сипаттамалары, ротордың үлкен инерция моменті, шағын тұйықталу әсері, тұрақты жұмыс)

(4) Синхронды тұрақты магнитті айнымалы ток сервоқозғалтқышы (тұрақты магнитті синхронды қозғалтқыштан, тахометрден және позицияны анықтау элементінен тұратын коаксиалды біріктірілген блок, статор 3 фазалы немесе 2 фазалы, ал магниттік материал роторы жылдамдық диапазоны кең және механикалық сипаттамалар тұрақты крутящий аймағынан және тұрақты қуат аймағынан тұрады, олар жақсы жұмыс істейді; жылдам жауап беру өнімділігі, үлкен шығыс қуаты және кішігірім моменттің ауытқуы квадрат толқынды жетектің және синусты толқынды жетектің екі режимі, жақсы басқару өнімділігі және электромеханикалық интеграциялық химиялық өнімдер)

(5) Асинхронды үш фазалы айнымалы ток сервоқозғалтқыш (ротор торлы типті асинхронды қозғалтқышқа ұқсас және драйвермен жабдықталуы керек. Ол векторлық басқаруды қабылдайды және тұрақты қуат жылдамдығын реттеу ауқымын кеңейтеді. Ол көбінесе станок шпиндельінің жылдамдығын реттеу жүйелері)

Тұрақты тұрақты сервоқозғалтқыш

(1) Басылған орамдағы тұрақты ток сервоқозғалтқышы (диск роторы мен дискінің статоры цилиндрлік магнитті болатпен осьтік байланыстырылған, ротордың инерция моменті аз, ілінісу әсері жоқ, қанықтыру әсері жоқ және шығыс моменті үлкен)

(2) Сыммен оралған диск түріндегі тұрақты сервоқозғалтқыш (диск роторы мен статор цилиндрлік магнитті болатпен осьтік байланыстырылған, ротордың инерция моменті шағын, басқару өнімділігі басқа тұрақты ток сервоқозғалтқыштарына қарағанда жақсы, тиімділігі жоғары және шығыс моменті үлкен)

(3) Шыныаяқ түріндегі арматура тұрақты магнитті тұрақты ток қозғалтқышы (ядросыз ротор, ротордың кіші инерция моменті, қосымша қозғалыс серво жүйесіне жарамды)

(4) Қылқаламсыз тұрақты ток сервоқозғалтқышы (статор көп фазалы орам, ротор тұрақты магнит, ротордың орналасу сенсоры, ұшқын кедергісі жоқ, ұзақ қызмет ету мерзімі, төмен шу)

момент қозғалтқышы

(1) Тұрақты ток моменті қозғалтқышы (жалпақ құрылым, полюстердің саны, ұялар саны, коммутация бөліктерінің саны, сериялық өткізгіштер саны; үлкен шығыс моменті, төмен жылдамдықтағы немесе тоқтап тұрған үздіксіз жұмыс, жақсы механикалық және реттеу сипаттамалары, шағын электромеханикалық уақыт тұрақтысы )

(2) Қылқаламсыз тұрақты ток моменті қозғалтқышы (құрылымы бойынша щеткасыз тұрақты сервомоторға ұқсас, бірақ тегіс, көптеген полюстері, ойықтары және сериялық өткізгіштері бар; үлкен шығыс моменті, жақсы механикалық және реттеу сипаттамалары, ұзақ қызмет ету мерзімі, ұшқындар жоқ, шу жоқ Төмен)

(3) Торлы түрдегі айнымалы ток моменті қозғалтқышы (торлы ротор, тегіс құрылым, көп полюстер мен ұяшықтар, үлкен іске қосу моменті, шағын электромеханикалық уақыт тұрақтысы, ұзақ мерзімді құлыпталған ротор жұмысы және жұмсақ механикалық қасиеттер)

(4) Қатты роторлы айнымалы ток моменті қозғалтқышы (ферромагниттік материалдан жасалған қатты ротор, тегіс құрылым, көп полюстер мен саңылаулар, ұзақ мерзімді құлыпталған ротор, тегіс жұмыс, жұмсақ механикалық қасиеттер)

қадамдық қозғалтқыш

(1) Реактивті қадамдық қозғалтқыш (статор мен ротор кремний болат парақтардан жасалған, ротордың өзегінде орам жоқ, ал статорда басқару орамасы бар; қадам бұрышы кішкентай, іске қосу және жұмыс жиілігі жоғары. , қадам бұрышының дәлдігі төмен және өздігінен құлыптау моменті жоқ)

(2) Тұрақты магнитті қадамдық қозғалтқыш (тұрақты магнит роторы, радиалды магниттелу полярлығы; үлкен қадамдық бұрыш, төмен іске қосу және жұмыс жиілігі, ұстау моменті және реактивті түрге қарағанда аз қуат тұтынуы, бірақ оң және теріс импульстар қажет ток)

(3) Гибридті қадам қозғалтқышы (тұрақты магнит роторы, осьтік магниттелу полярлығы; қадамдық бұрыштың жоғары дәлдігі, ұстау моменті, шағын кіріс тогы, реактивті және тұрақты магнит