Maarifa ya msingi ya gari la Servo

Maarifa ya msingi ya gari la Servo

Neno "servo" linatokana na neno la Kigiriki "mtumwa". "Servo motor" inaweza kueleweka kama motor ambayo inatii kabisa amri ya ishara ya kudhibiti: kabla ya ishara ya kudhibiti kutumwa, rotor inasimama; wakati ishara ya udhibiti inatumwa, rotor inazunguka mara moja; wakati ishara ya udhibiti inapotea, rotor inaweza kuacha mara moja.

servo motor ni motor ndogo inayotumika kama actuator katika kifaa cha kudhibiti kiotomatiki. Kazi yake ni kubadili ishara ya umeme katika uhamisho wa angular au kasi ya angular ya shimoni inayozunguka.

Servo motors imegawanywa katika makundi mawili: AC servo na DC servo

Muundo wa msingi wa AC servo motor ni sawa na ile ya AC induction motor (asynchronous motor). Kuna vilima viwili vya uchochezi vya Wf na vilima vya kudhibiti WcoWf na uhamishaji wa nafasi ya awamu ya pembe ya umeme ya 90° kwenye stator, iliyounganishwa kwa voltage ya AC isiyobadilika, na kutumia voltage ya AC au mabadiliko ya awamu yanayotumika kwa Wc kufikia madhumuni ya kudhibiti operesheni. ya motor. AC servo motor ina sifa ya uendeshaji thabiti, udhibiti mzuri, majibu ya haraka, unyeti wa juu, na viashiria vikali visivyo vya mstari vya sifa za mitambo na sifa za marekebisho (inahitajika kuwa chini ya 10% hadi 15% na chini ya 15% hadi 25% kwa mtiririko huo).

Muundo wa msingi wa gari la servo la DC ni sawa na motor ya jumla ya DC. Kasi ya pikipiki n=E/K1j=(Ua-IaRa)/K1j, ambapo E ni nguvu ya umeme ya kukabiliana na silaha, K haibadiliki, j ni msukumo wa sumaku kwa kila nguzo, Ua, Ia ni volti ya nanga na mkondo wa silaha, Ra ni Upinzani wa silaha, kubadilisha Ua au kubadilisha φ inaweza kudhibiti kasi ya motor ya servo ya DC, lakini njia ya kudhibiti voltage ya silaha hutumiwa kwa ujumla. Katika sumaku ya kudumu ya DC servo motor, upepo wa msisimko hubadilishwa na sumaku ya kudumu, na flux magnetic φ ni mara kwa mara. . DC servo motor ina sifa nzuri za udhibiti wa mstari na majibu ya wakati wa haraka.

Manufaa na Hasara za DC Servo Motors

Manufaa: Udhibiti sahihi wa kasi, torque ngumu na sifa za kasi, kanuni rahisi ya udhibiti, rahisi kutumia na bei nafuu.

Hasara: ubadilishaji wa brashi, kizuizi cha kasi, upinzani wa ziada, na chembe za kuvaa (haifai kwa mazingira yasiyo na vumbi na milipuko)

Manufaa na hasara za AC servo motor

Manufaa: sifa nzuri za udhibiti wa kasi, udhibiti laini katika safu nzima ya kasi, karibu hakuna oscillation, ufanisi wa juu zaidi ya 90%, kizazi kidogo cha joto, udhibiti wa kasi, udhibiti wa hali ya juu (kulingana na usahihi wa encoder), eneo la uendeshaji lililokadiriwa. Ndani, inaweza kufikia torque ya mara kwa mara, hali ya chini, kelele ya chini, bila kuvaa brashi, isiyo na matengenezo (yanafaa kwa mazingira yasiyo na vumbi, yanayolipuka)

Hasara: Udhibiti ni ngumu zaidi, vigezo vya gari vinahitaji kubadilishwa kwenye tovuti ili kuamua vigezo vya PID, na viunganisho zaidi vinahitajika.

Mitambo ya servo ya DC imegawanywa katika motors zilizopigwa na zisizo na brashi

Motors zilizopigwa kwa brashi zina gharama ya chini, muundo rahisi, kubwa katika torque, pana katika anuwai ya udhibiti wa kasi, ni rahisi kudhibiti, zinahitaji matengenezo, lakini ni rahisi kutunza (badala ya brashi ya kaboni), hutoa mwingiliano wa sumakuumeme, zina mahitaji ya mazingira ya utumiaji, na kwa kawaida hutumika kwa matukio nyeti ya gharama ya Kawaida ya viwandani na ya kiraia.

Injini zisizo na brashi ni ndogo kwa saizi na uzani mwepesi, matokeo ya juu na ya haraka katika kujibu, kasi ya juu na ndogo katika hali ya hewa, thabiti katika torati na laini katika mzunguko, ngumu katika udhibiti, akili, rahisi katika hali ya ubadilishaji wa kielektroniki, inaweza kubadilishwa. katika wimbi la mraba au wimbi la sine, motor isiyo na matengenezo, ufanisi wa juu na kuokoa nishati, mionzi ndogo ya umeme, kupanda kwa joto la chini na maisha marefu, yanafaa kwa mazingira mbalimbali.

AC servo motors pia ni motors brushless, ambayo imegawanywa katika motors synchronous na asynchronous. Kwa sasa, motors synchronous kwa ujumla hutumiwa katika udhibiti wa mwendo. Aina ya nguvu ni kubwa, nguvu inaweza kuwa kubwa, inertia ni kubwa, kasi ya juu ni ya chini, na kasi huongezeka kwa ongezeko la nguvu. Sare ya asili ya kushuka, inayofaa kwa hafla za kasi ya chini na laini za kukimbia.

Rotor ndani ya servo motor ni sumaku ya kudumu. Dereva hudhibiti U/V/W umeme wa awamu tatu ili kuunda uwanja wa sumakuumeme. Rotor inazunguka chini ya hatua ya uwanja huu wa magnetic. Wakati huo huo, encoder inayokuja na motor hupeleka ishara ya maoni kwa dereva. Maadili yanalinganishwa na kurekebisha angle ya mzunguko wa rotor. Usahihi wa motor ya servo inategemea usahihi wa encoder (idadi ya mistari).

Je, injini ya servo ni nini? Kuna aina ngapi? Ni sifa gani za kufanya kazi?

Jibu: Injini ya servo, pia inajulikana kama motor ya utendaji, hutumiwa kama kiendeshaji katika mfumo wa kudhibiti kiotomatiki kubadilisha ishara ya umeme iliyopokelewa kuwa uhamishaji wa angular au pato la kasi ya angular kwenye shimoni ya gari.

Servo motors imegawanywa katika makundi mawili: DC na AC servo motors. Tabia zao kuu ni kwamba hakuna mzunguko wa kujitegemea wakati voltage ya ishara ni sifuri, na kasi hupungua kwa kasi ya sare na ongezeko la torque.

Kuna tofauti gani ya utendaji kati ya AC servo motor na brushless DC servo motor?

Jibu: Utendaji wa AC servo motor ni bora zaidi, kwa sababu servo ya AC inadhibitiwa na wimbi la sine na ripple ya torque ni ndogo; wakati servo ya DC isiyo na brashi inadhibitiwa na wimbi la trapezoidal. Lakini udhibiti wa servo wa DC usio na brashi ni rahisi na wa bei nafuu.

Uendelezaji wa haraka wa teknolojia ya kudumu ya sumaku ya AC servo drive imefanya mfumo wa servo wa DC kukabiliana na shida ya kuondolewa. Pamoja na maendeleo ya teknolojia, teknolojia ya kudumu ya AC servo drive imepata maendeleo bora, na wazalishaji maarufu wa umeme katika nchi mbalimbali wameendelea kuzindua mfululizo mpya wa AC servo motors na servo drives. Mfumo wa servo wa AC umekuwa mwelekeo mkuu wa maendeleo ya mfumo wa kisasa wa utendaji wa juu wa servo, ambao hufanya mfumo wa servo wa DC kukabiliana na shida ya kuondolewa.

Ikilinganishwa na motors za servo za DC, motors za sumaku za kudumu za AC servo zina faida kuu zifuatazo:

⑴Bila brashi na kibadilishaji, operesheni ni ya kutegemewa zaidi na haina matengenezo.

(2) Kupokanzwa kwa upepo wa stator hupunguzwa sana.

⑶ Hali ni ndogo, na mfumo una majibu mazuri ya haraka.

⑷ Hali ya kufanya kazi kwa kasi ya juu na ya juu ni nzuri.

⑸Ukubwa mdogo na uzani mwepesi chini ya nguvu sawa.

Kanuni ya gari la Servo

Muundo wa stator ya AC servo motor kimsingi ni sawa na ile ya capacitor split-phase single-phase motor asynchronous. Stator ina vifaa vya windings mbili na tofauti ya kuheshimiana ya 90 °, moja ni upepo wa uchochezi Rf, ambayo daima huunganishwa na Uf voltage AC; nyingine ni kudhibiti vilima L, ambayo ni kushikamana na kudhibiti signal voltage Uc. Kwa hiyo AC servo motor pia inaitwa servo motors mbili.

Rota ya AC servo motor kawaida hutengenezwa kuwa ngome ya squirrel, lakini ili kufanya motor ya servo iwe na anuwai ya kasi, sifa za mitambo, hakuna jambo la "autorotation" na utendaji wa majibu ya haraka, ikilinganishwa na motors za kawaida. kuwa na Upinzani wa rotor ni kubwa na wakati wa hali ni mdogo. Kwa sasa, kuna aina mbili za miundo ya rotor ambayo hutumiwa sana: moja ni rotor ya squirrel -cage na baa za mwongozo wa juu - resistivity zilizofanywa kwa vifaa vya conductive high-resistivity. Ili kupunguza wakati wa inertia ya rotor, rotor inafanywa nyembamba; Nyingine ni kikombe cha mashimo - rotor yenye umbo la aloi ya alumini, ukuta wa kikombe ni 0.2 -0.3 mm tu, wakati wa inertia ya rotor yenye umbo la kikombe ni ndogo, majibu ni ya haraka, na operesheni ni imara; hivyo inatumika sana.

Wakati AC servo motor haina voltage kudhibiti, kuna tu pulsating magnetic shamba yanayotokana na msisimko vilima katika stator, na rotor ni stationary. Wakati kuna voltage ya kudhibiti, uwanja wa magnetic unaozunguka huzalishwa katika stator, na rotor huzunguka katika mwelekeo wa shamba la magnetic inayozunguka. Wakati mzigo ni mara kwa mara, kasi ya motor inabadilika na ukubwa wa voltage ya kudhibiti. Wakati awamu ya voltage kudhibiti ni kinyume, servo motor itakuwa kinyume.

Ingawa kanuni ya kazi ya AC servo motor ni sawa na ile ya capacitor - inayoendeshwa awamu moja ya asynchronous motor, upinzani wa rotor wa zamani ni mkubwa zaidi kuliko ule wa mwisho. Kwa hivyo, ikilinganishwa na motor asynchronous inayoendeshwa na capacitor, gari la servo lina sifa tatu muhimu:

1. Torque kubwa ya kuanzia: Kwa sababu ya upinzani mkubwa wa rotor, tabia ya torque (tabia ya mitambo) iko karibu na mstari, na ina torque kubwa ya kuanzia. Kwa hiyo, wakati stator ina voltage ya kudhibiti, rotor inazunguka mara moja, ambayo ina sifa ya kuanza kwa haraka na unyeti mkubwa.

2. Wide uendeshaji mbalimbali: operesheni imara na kelele ya chini. [/p][p=30, 2, kushoto] 3. Hakuna hali ya kujizungusha yenyewe: Ikiwa servo motor katika operesheni itapoteza voltage ya kudhibiti, motor itaacha kufanya kazi mara moja.

"Motor ndogo ya upitishaji kwa usahihi" ni nini?

"Motor ndogo ya maambukizi" inaweza haraka na kwa usahihi kutekeleza maagizo yanayobadilika mara kwa mara kwenye mfumo, na kuendesha utaratibu wa servo kukamilisha kazi inayotarajiwa na maagizo, na wengi wao wanaweza kukidhi mahitaji yafuatayo:

1. Inaweza kuanza, kuacha, kuvunja, kurudi nyuma na kukimbia kwa kasi ya chini mara kwa mara, na ina nguvu ya juu ya mitambo, kiwango cha juu cha upinzani wa joto na kiwango cha juu cha insulation.

2. Uwezo mzuri wa kujibu haraka, torque kubwa, wakati mdogo wa hali na wakati mdogo wa kudumu.

3. Na dereva na mtawala (kama vile servo motor, stepping motor), utendaji wa udhibiti ni mzuri.

4. Kuegemea juu na usahihi wa juu.

Aina, muundo na utendaji wa "motor ndogo ya upitishaji wa usahihi"

AC servo motor

(1) Cage -aina ya awamu mbili ya AC servo motor (rota nyembamba ya aina ya ngome, takriban sifa za mitambo, sauti ndogo na msisimko wa sasa, servo ya nguvu ya chini, operesheni ya kasi ya chini sio laini vya kutosha)

(2) Rota ya kikombe isiyo na sumaku ya awamu mbili ya AC servo motor (rota isiyo na msingi, sifa za karibu za mitambo, kiasi kikubwa na msisimko wa sasa, servo ndogo ya nguvu, operesheni laini kwa kasi ya chini)

3

(4) Sumaku ya kudumu inayosawazishwa ya AC servo motor (kitengo kilichounganishwa cha koaxial kinachojumuisha motor ya kudumu ya sumaku inayolingana, tachometer na kipengele cha kutambua nafasi, stator ni ya awamu ya 3 au 2, na rota ya nyenzo ya sumaku lazima iwe na vifaa. aina ya kasi ya gari ni pana na mitambo Sifa zinaundwa na eneo la torque ya mara kwa mara na eneo la nguvu la mara kwa mara, ambalo linaweza kufungwa mara kwa mara, na majibu mazuri ya haraka. utendaji, nguvu kubwa ya pato, na kushuka kwa thamani ndogo ya torque kuna njia mbili za kiendeshi cha wimbi la mraba na kiendeshi cha wimbi la sine, utendaji mzuri wa udhibiti, na bidhaa za kemikali za ujumuishaji wa kielektroniki)

(5) Asynchronous tatu-awamu ya AC servo motor (rota ni sawa na cage -asynchronous motor, na lazima iwe na kiendeshi. Inachukua udhibiti wa vekta na kupanua safu ya udhibiti wa kasi ya nguvu mara kwa mara. Inatumika zaidi katika mifumo ya udhibiti wa kasi ya spindle ya chombo cha mashine)

DC servo motor

(1) Iliyochapwa vilima DC servo motor (diski rotor na diski stator ni axially Bonded na silinda magnetic chuma, wakati rotor ya hali ni ndogo, hakuna athari cogging, hakuna kueneza athari, na torque ya pato ni kubwa)

(2) Wire-jeraha disk aina ya DC servo motor (disc rotor na stator ni axially Bonded na cylindrical magnetic chuma, wakati rotor ya inertia ni ndogo, utendaji wa udhibiti ni bora kuliko motors servo DC nyingine, ufanisi ni ya juu, na torque ya pato ni kubwa)

(3) Sumaku ya kudumu ya sumaku ya aina ya kikombe ya DC (rota isiyo na msingi, wakati mdogo wa rota ya hali ya hewa, inayofaa kwa mfumo wa servo wa mwendo unaoongezeka)

4

motor torque

(1) DC torque motor (muundo wa gorofa, idadi ya miti, idadi ya inafaa, idadi ya vipande vya kubadilisha, idadi ya makondakta mfululizo; torque kubwa ya pato, kazi inayoendelea kwa kasi ya chini au imesimama, sifa nzuri za mitambo na marekebisho, wakati mdogo wa electromechanical mara kwa mara. )

(2) Brushless DC torque motor (sawa katika muundo na brushless DC servo motor, lakini gorofa, na fito nyingi, inafaa na kondakta mfululizo; torque kubwa ya pato, nzuri mitambo na marekebisho sifa, maisha marefu, hakuna cheche, hakuna kelele Chini)

(3) Mota ya torque ya AC ya aina ya ngome (rota ya aina ya ngome, muundo wa gorofa, idadi kubwa ya nguzo na nafasi, torati kubwa ya kuanzia, wakati mdogo wa kielektroniki, operesheni ya rota iliyofungwa kwa muda mrefu na sifa laini za mitambo)

(4) Rota imara ya AC torque motor (rota imara iliyotengenezwa kwa nyenzo ya ferromagnetic, muundo wa gorofa, idadi kubwa ya nguzo na nafasi, rotor iliyofungwa kwa muda mrefu, uendeshaji laini, sifa za mitambo)

motor stepper

(1) Injini ya kukanyaga inayofanya kazi (stator na rotor imetengenezwa kwa karatasi za chuma za silicon, hakuna vilima kwenye msingi wa rotor, na kuna upepo wa kudhibiti kwenye stator; pembe ya hatua ni ndogo, mzunguko wa kuanzia na kukimbia ni wa juu. , usahihi wa pembe ya hatua ni mdogo, na hakuna torque ya kujifunga)

(2) Mota ya kukanyaga ya kudumu ya sumaku (rota ya kudumu ya sumaku, polarity ya sumaku ya radi; pembe kubwa ya hatua, masafa ya chini ya kuanzia na ya kufanya kazi, torque ya kushikilia, na matumizi madogo ya nguvu kuliko aina tendaji, lakini mipigo chanya na hasi inahitajika sasa)

(3) Injini ya kukanyaga ya mseto (rota ya sumaku ya kudumu, polarity ya sumaku ya axial; usahihi wa pembe ya hatua ya juu, torque ya kushikilia, mkondo mdogo wa kuingiza, sumaku tendaji na ya kudumu.