Servo Motor Grundwissen

Servo Motor Grundwissen

Das Wort "Servo" stammt aus dem griechischen Wort "Sklave". „Servomotor“ kann als Motor verstanden werden, der dem Befehl des Steuersignals absolut folgt: Bevor das Steuersignal gesendet wird, steht der Rotor still; Wenn das Steuersignal gesendet wird, dreht sich der Rotor sofort; Wenn das Steuersignal verschwindet, kann der Rotor sofort anhalten.

Der Servomotor ist ein Mikromotor, der als Aktuator in einem automatischen Steuergerät verwendet wird. Seine Funktion besteht darin, ein elektrisches Signal in eine Winkelverschiebung oder Winkelgeschwindigkeit einer rotierenden Schacht umzuwandeln.

Servomotoren sind in zwei Kategorien unterteilt: AC Servo und DC Servo

Die Grundstruktur eines Wechselstrom -Servomotors ähnelt der eines Wechselstrominduktionsmotors (asynchrone Motor). Es gibt zwei Anregungswicklungen mit WF- und Kontrollwicklungen WCOWF mit einer Phasenraumverschiebung von 90 ° elektrischem Winkel am Stator, an eine konstante Wechselspannung angeschlossen und unter Verwendung der Wechselstromspannung oder Phasenänderung, die auf WC angewendet wird, um den Zweck der Steuerung des Motors zu steuern. Der AC -Servomotor hat die Eigenschaften des stabilen Betriebs, einer guten Kontrollierbarkeit, der schnellen Reaktion, der hohen Empfindlichkeit und der strengen Nichtlinearitätsindikatoren für mechanische Eigenschaften und Anpassungseigenschaften (müssen weniger als 10% bis 15% bzw. weniger als 15% bis 25% betragen).

Die Grundstruktur eines DC -Servomotors ähnelt der eines allgemeinen Gleichstrommotors. Motordrehzahl n = e/k1j = (uaaaa)/k1j, wobei E die Ankerzähler-Elektromotivkraft ist, k ist eine Konstante, J ist der magnetische Fluss pro Pol, ua, Ia sind die Ankerspannung und der Ankerstrom, RA ist die Ankerwiderstand, die Änderung von φ kann die Geschwindigkeit der Geschwindigkeit des DC-Servo-Motors kontrollieren. Im permanenten Magneten -DC -Servomotor wird die Anregungswicklung durch einen permanenten Magneten ersetzt und der magnetische Fluss φ konstant. . DC Servo Motor hat gute lineare Regulierungseigenschaften und schnelle Zeitreaktion.

Vor- und Nachteile von DC -Servomotoren

Vorteile: Genauige Geschwindigkeitskontrolle, harte Drehmoment- und Geschwindigkeitseigenschaften, einfache Steuerungsprinzip, einfach zu bedienen und günstiger Preis.

Nachteile: Bürstenbeamte, Geschwindigkeitsbeschränkung, zusätzlicher Widerstand und Verschleißpartikel (nicht für staubfreie und explosive Umgebungen geeignet)

Vor- und Nachteile des AC -Servomotors

Advantages: good speed control characteristics, smooth control in the entire speed range, almost no oscillation, high efficiency above 90%, less heat generation, high -speed control, high-precision position control (depending on the encoder accuracy), rated operating area Inside, can achieve constant torque, low inertia, low noise, no brush wear, maintenance -free (suitable for dust -free, explosive environments)

Nachteile: Die Steuerung ist komplizierter, die Antriebsparameter müssen vor Ort eingestellt werden, um die PID -Parameter zu bestimmen, und es sind weitere Verbindungen erforderlich.

DC -Servomotoren sind in gebürstete und bürstenlose Motoren unterteilt

Bürstungsmotoren sind günstig, strukturiert, strukturiert, das Startdrehmoment groß, breit in der Geschwindigkeitsregulierung, leicht zu kontrollieren, Wartungsarbeiten erforderlich, aber leicht zu halten (Kohlenstoffbürsten ersetzen), erzeugen elektromagnetische Interferenzen, haben Anforderungen an die Nutzungsumgebung und werden normalerweise für kostengutliche industrielle und zivile Anlässe verwendet.

Brushless motors are small in size and light in weight, high in output and fast in response, high in speed and small in inertia, stable in torque and smooth in rotation, complex in control, intelligent, flexible in electronic commutation mode, can be commutated in square wave or sine wave, maintenance -free motor, high efficiency and energy saving , small electromagnetic radiation, low temperature rise and long life, suitable for various environments.

AC -Servomotoren sind auch bürstenlose Motoren, die in synchrone und asynchrone Motoren unterteilt sind. Gegenwärtig werden synchrone Motoren im Allgemeinen in Bewegungssteuerung verwendet. Der Leistungsbereich ist groß, die Leistung kann groß sein, die Trägheit ist groß, die maximale Geschwindigkeit niedrig und die Geschwindigkeit steigt mit zunehmender Leistung. Uniform -Geschwindigkeitsabfälle, geeignet für Anlässe mit niedriger Geschwindigkeit und reibungslosen Lauf.

Der Rotor im Servomotor ist ein permanenter Magnet. Der Treiber steuert U/V/w drei Phasenstrom, um ein elektromagnetisches Feld zu bilden. Der Rotor dreht sich unter der Wirkung dieses Magnetfeldes. Gleichzeitig überträgt der mit dem Motor gelieferte Encoder das Rückkopplungssignal an den Treiber. Die Werte werden verglichen, um den Rotordrehwinkel einzustellen. Die Genauigkeit des Servomotors hängt von der Genauigkeit des Encoders (Anzahl der Linien) ab.

Was ist ein Servomotor? Wie viele Typen gibt es? Was sind die Arbeitseigenschaften?

Antwort: Der Servomotor, auch als Executive Motor bezeichnet, wird als Aktuator im automatischen Steuerungssystem verwendet, um das empfangene elektrische Signal in eine Winkelverschiebung oder Winkelgeschwindigkeitsausgabe auf der Motorwelle umzuwandeln.

Servomotoren sind in zwei Kategorien unterteilt: DC- und AC -Servomotoren. Ihre Hauptmerkmale sind, dass es keine Selbstrotation gibt, wenn die Signalspannung Null ist und die Geschwindigkeit mit einer gleichmäßigen Geschwindigkeit mit zunehmender Drehmoment abnimmt.

Was ist der Leistungsunterschied zwischen einem Wechselstrom -Servomotor und einem bürstenlosen Gleichstrom -Servomotor?

Antwort: Die Leistung des Wechselstrom -Servosmotors ist besser, da das AC -Servo von einer Sinuswelle gesteuert wird und die Drehmomentwelle klein ist. während das bürstenlose DC -Servo von einer Trapezwelle gesteuert wird. Aber bürstenloser DC -Servokontrolle ist relativ einfach und billig.

Die schnelle Entwicklung der dauerhaften Magnet -AC -Servo -Antriebstechnologie hat das DC -Servosystem zur Krise ausgesetzt, die beseitigt werden. Mit der Entwicklung der Technologie hat die dauerhafte Magnet AC Servo Drive -Technologie eine hervorragende Entwicklung erreicht, und berühmte Elektrohersteller in verschiedenen Ländern haben kontinuierlich neue Serien von AC -Servomotoren und Servo -Laufwerken auf den Markt gebracht. Das AC-Servosystem ist zur Hauptentwicklungsrichtung des zeitgenössischen Hochleistungs-Servosystems geworden, wodurch das DC-Servo-System zur Beseitigung der Krise ausgesetzt ist.

Im Vergleich zu DC -Servomotoren haben permanente Magnet -AC -Servomotoren die folgenden Hauptvorteile:

⑴ Inweide Bürste und Kommutator ist der Betrieb zuverlässiger und wartungsfrei.

(2) Die Heizung des Statorswickelns ist stark reduziert.

⑶ Die Trägheit ist klein und das System hat eine gute schnelle Reaktion.

⑷ Hochgeschwindigkeits- und Hochgeschwindigkeitszustand ist gut.

⑸Small Größe und geringes Gewicht unter derselben Leistung.

Servo -Motorprinzip

Die Struktur des Stators des Wechselstrom -Servosmotors ähnelt dem des kondensatorischen Asynchronmotors mit Split -Phasen -Einzelphasen -Motor. Der Stator ist mit zwei Wicklungen mit einer gegenseitigen Differenz von 90 ° ausgestattet. Einer ist die Anregungswickel -HF, die immer mit der Wechselstromspannung UF verbunden ist. Das andere ist die Kontrollwinde L, die an die Steuerspannung UC angeschlossen ist. Der Wechselstrom -Servomotor wird also auch zwei Servomotoren genannt.

Der Rotor des Wechselstrom -Servosmotors wird normalerweise in einen Eichhörnchenkäfig aufgebaut, um den Servomotor jedoch einen weiten Geschwindigkeitsbereich, lineare mechanische Eigenschaften, das Phänomen der „Autorotation“ und die schnelle Reaktionsleistung im Vergleich zu gewöhnlichen Motoren zu haben, sollte der Rotorwiderstand groß und der Moment der Trägheit ist klein. Gegenwärtig gibt es zwei Arten von Rotorstrukturen, die weit verbreitet sind: Einer ist der Rotor mit hoher Widerstandsführer aus Eichhörnchen -Zyletten aus leitenden Materialien mit hoher Resistivität. Um das Trägheitsmoment des Rotors zu verringern, wird der Rotor schlank; Der andere ist ein hohlbecher -geformter Rotor aus Aluminiumlegierung, die Tassenwand beträgt nur 0,2 -0,3 mm, der Trägheitsmoment des Hohlbechs -verdrängten Rotors ist klein, die Reaktion ist schnell und die Operation ist stabil, sodass er weit verbreitet ist.

Wenn der AC -Servomotor keine Kontrollspannung hat, gibt es nur das pulsierende Magnetfeld, das durch die Anregungswicklung im Stator erzeugt wird, und der Rotor ist stationär. Wenn es eine Kontrollspannung gibt, wird im Stator ein rotierendes Magnetfeld erzeugt, und der Rotor dreht sich in Richtung des rotierenden Magnetfeldes. Wenn die Last konstant ist, ändert sich die Geschwindigkeit des Motors mit der Größe der Kontrollspannung. Wenn die Phase der Kontrollspannung entgegengesetzt ist, wird der Servomotor umgekehrt.

Obwohl das Arbeitsprinzip des Wechselstrom -Servosmotors dem des kondensatorischen, betriebenen einzelne Phasen -Asynchronmotors ähnlich ist, ist der Rotorwiderstand des ersteren viel größer als der des letzteren. Daher verfügt der Servomotor im Vergleich zum mit dem Kondensator betriebenen asynchronen Motor über drei hervorstechende Merkmale:

1. großes Startdrehmoment: Aufgrund des großen Rotorwiderstandes liegt das Drehmomentcharakteristik (mechanisches Merkmal) näher am linear und hat ein größeres Startdrehmoment. Wenn der Stator eine Kontrollspannung hat, dreht sich der Rotor sofort, was die Eigenschaften einer schnellen Start- und hohen Empfindlichkeit aufweist.

2. Breitbetriebsbereich: Stabiler Betrieb und geringe Rauschen. [/p] [P = 30, 2, links] 3. Kein Phänomen der Selbstverarbeitung: Wenn der Betrieb des Servosmotors die Steuerspannung verliert, läuft der Motor sofort nicht mehr.

Was ist "Präzisionsübertragungsmikromotor"?

„Präzisionsübertragungs -Mikromotor“ kann schnell und korrekt häufig geändert werden, um die Anweisungen im System zu ändern, und den Servo -Mechanismus vorantreiben, um die von der Anweisung erwarteten Arbeiten abzuschließen. Die meisten von ihnen können die folgenden Anforderungen erfüllen:

1. Es kann häufig starten, stoppen, bremsen, umkehren und mit niedriger Geschwindigkeit laufen und haben eine hohe mechanische Festigkeit, einen hohen Wärmewiderstand und einen hohen Isolationsniveau.

2. Gute schnelle Reaktionsfähigkeit, großes Drehmoment, kleines Trägheitsmoment und kleine Zeitkonstante.

3. Mit Treiber und Controller (wie Servomotor, Schrittmotor) ist die Steuerung gut.

4. hohe Zuverlässigkeit und hohe Präzision.

Die Kategorie, Struktur und Leistung des „Präzisionsübertragungsmotors“

AC -Servomotor

(1) Zwei -Phasen -Wechselstrom -Servo -Motor vom Käfig (schlanker Käfig -Typ -Rotor, ungefähre lineare mechanische Eigenschaften, kleiner Volumen- und Anregungsstrom, Servo mit niedrigem Stromverbrauch, niedriger Geschwindigkeitsbetrieb ist nicht glatt genug)

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. Ausgangsleistung und kleine Drehmomentschwankungen;

(5) Asynchroner Dreiphasen -Wechselstrom -Servo -Motor (der Rotor ähnelt dem asynchronen Motor vom Käfigstyp und muss mit einem Treiber ausgestattet sein. Es wird Vektorsteuerung angewendet und erweitert den Bereich der konstanten Stromgeschwindigkeitsregulierung. Es wird hauptsächlich in der Regulierungssysteme für Werkzeugmaschinenspindelspindel verwendet)

DC -Servomotor

(1) bedruckter Wickel -DC -Servomotor (Scheibenrotor und Scheibenstator werden axial mit zylindrischem magnetischem Stahl gebunden, das Trägheitsmoment der Rotor ist gering, es gibt keinen Zogging -Effekt, keinen Sättigungseffekt und das Ausgangsdrehmoment groß)

(2) Draht -Wund -Scheiben -DC -Servomotor (Scheibenrotor und Stator sind axial mit zylindrischem magnetischem Stahl gebunden, das Trägheitsmoment der Rotor ist gering, die Kontrollleistung ist besser als andere DC -Servomotoren, der Effizienz hoch und das Ausgangsdrehmoment ist groß)

(3) Pokalankerne Permanent Magnet DC-Motor (Coreless Rotor, kleines Rotormoment der Trägheit, geeignet für das inkrementelle Bewegungsdienstsystem) geeignet)

(4) bürstenloser Gleichstrommotor (Der Stator ist eine Multiphasenwicklung, der Rotor ist permanenter Magnet, mit Rotorpositionssensor, ohne Funkenmischung, langer Lebensdauer, niedrigem Rauschen)

Drehmomentmotor

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(3) Wechselstrommotor vom Käfigtyp (Rotortyp -Käfigtyp, flache Struktur, große Anzahl von Polen und Schlächen, großes Startdrehmoment, kleine elektromechanische Zeitkonstante, langfristig gesperrte Rotorbetrieb und weiche mechanische Eigenschaften)

(4) Feststoff -Wechselstrommotor (fester Rotormotor aus ferromagnetischem Material, flache Struktur, große Anzahl von Polen und Schlägen, langfristig gesperrte Rotor, glatte Betrieb, weiche mechanische Eigenschaften)

Schrittmotor

(1) reaktiver Trittmotor (Der Stator und Rotor bestehen aus Siliziumstahlblättern, am Rotorkern sind keine Wicklung vorhanden, und es gibt eine Steuerung am Stator. Der Stiefwinkel ist klein, die Startfrequenz ist hoch, die Stufegelgenauigkeit ist niedrig und es gibt kein Selbstverriegelungs-Drehmoment.

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