Servo Motor Básico de conocimiento

Servo Motor Básico de conocimiento

La palabra "servo" proviene de la palabra griega "esclavo". "Servo Motor" puede entenderse como un motor que obedece absolutamente el comando de la señal de control: antes de que se envíe la señal de control, el rotor se queda quieto; Cuando se envía la señal de control, el rotor gira inmediatamente; Cuando la señal de control desaparece, el rotor puede detenerse inmediatamente.

El servomotor es un micro motor utilizado como actuador en un dispositivo de control automático. Su función es convertir una señal eléctrica en un desplazamiento angular o velocidad angular de un eje giratorio.

Los Servo Motors se dividen en dos categorías: AC Servo y DC Servo

La estructura básica de un servomotor de CA es similar a la de un motor de inducción de CA (motor asíncrono). Hay dos devanados de excitación WF y devanados de control WCOWF con un desplazamiento de espacio de fase de un ángulo eléctrico de 90 ° en el estator, conectado a un voltaje de CA constante y utilizando el voltaje de CA o el cambio de fase aplicado a WC para lograr el propósito de controlar el funcionamiento del motor. AC Servo Motor tiene las características de operación estable, buena capacidad de control, respuesta rápida, alta sensibilidad e indicadores estrictos de no linealidad de características mecánicas y características de ajuste (requeridos para ser menos del 10% a 15% y menos del 15% al ​​25% respectivamente).

La estructura básica de un servomotor DC es similar a la de un motor de CC general. Velocidad del motor N = E/K1J = (UA-AIRA)/K1J, donde E es la fuerza electromotriz del mostrador de la armadura, k es una constante, j es el flujo magnético por polo, ua, ia es el voltaje de la armadura y la corriente de armadura, RA es la resistencia de la armadura, el cambio de UA o el cambio φ puede controlar la velocidad de la DC servo motor En el servomotor del imán permanente DC, el devanado de excitación se reemplaza por un imán permanente, y el flujo magnético φ es constante. . DC Servo Motor tiene buenas características de regulación lineal y respuesta de tiempo rápido.

Ventajas y desventajas de DC Servo Motors

Ventajas: control de velocidad preciso, torque duro y características de velocidad, principio de control simple, fácil de usar y precio barato.

Desventajas: conmutación del cepillo, limitación de velocidad, resistencia adicional y partículas de desgaste (no adecuadas para entornos explosivos y sin polvo)

Ventajas y desventajas del servomotor de aire acondicionado

Ventajas: buenas características de control de velocidad, control suave en todo el rango de velocidad, casi sin oscilación, alta eficiencia por encima del 90%, menos generación de calor, control de alta velocidad, control de posición de alta precisión (dependiendo de la precisión del codificador), área operativa nominal en el interior, puede lograr un par constante, bajo inercia, bajo ruido, sin desgaste de cepillo, mantenimiento (adecuado para el disco de polvo, entornos explosivos explosivos) explosivos)

Desventajas: el control es más complicado, los parámetros de la unidad deben ajustarse en el sitio para determinar los parámetros PID, y se requieren más conexiones.

Los servomotores de DC se dividen en motores cepillados y sin escobillas

Los motores cepillados tienen un costo bajo, de estructura simple, grande en el par de arranque, un amplio rango de regulación de velocidad, fáciles de controlar, necesitan mantenimiento, pero fáciles de mantener (reemplazar el cepillo de carbono), generar interferencia electromagnética, tener requisitos para el entorno de uso y generalmente se usan para las ocasiones industriales y civiles comunes y consensitivas de costo.

Los motores sin escobillas son pequeños en tamaño y luz de peso, alta en salida y rápida en respuesta, alta en velocidad y pequeños en inercia, estable en torque y suave en rotación, complejo de control, inteligente, flexible en modo de conmutación electrónica, pueden conmutarse en ondas cuadradas o onda sinusoidal, motor de mantenimiento, alta eficiencia y ahorro de energía, pequeña radiación electromagnética, baja temperatura de temperatura y larga vida, adecuado para diversos entornos.

Los servomotores de CA también son motores sin escobillas, que se dividen en motores sincrónicos y asincrónicos. En la actualidad, los motores sincrónicos generalmente se usan en control de movimiento. El rango de potencia es grande, la potencia puede ser grande, la inercia es grande, la velocidad máxima es baja y la velocidad aumenta con el aumento de la potencia. Descenso de velocidad uniforme, adecuado para ocasiones de funcionamiento de baja velocidad y suave.

El rotor dentro del servomotor es un imán permanente. El conductor controla la electricidad de tres fase U/V/V para formar un campo electromagnético. El rotor gira bajo la acción de este campo magnético. Al mismo tiempo, el codificador que viene con el motor transmite la señal de retroalimentación al controlador. Los valores se comparan para ajustar el ángulo de rotación del rotor. La precisión del servomotor depende de la precisión del codificador (número de líneas).

¿Qué es un servomotor? ¿Cuántos tipos hay? ¿Cuáles son las características de trabajo?

Respuesta: El servomotor, también conocido como motor ejecutivo, se utiliza como actuador en el sistema de control automático para convertir la señal eléctrica recibida en un desplazamiento angular o salida de velocidad angular en el eje del motor.

Los servomotores se dividen en dos categorías: Servo Motors de CC y AC. Sus principales características son que no hay auto rotación cuando el voltaje de la señal es cero, y la velocidad disminuye a una velocidad uniforme con el aumento del torque.

¿Cuál es la diferencia en el rendimiento entre un servomotor de aire acondicionado y un servomotor DC sin escobillas?

Respuesta: El rendimiento del servomotor de aire acondicionado es mejor, porque el servo de CA está controlado por una onda sinusoidal y la ondulación de torque es pequeña; mientras que el servo DC sin escobillas se controla por una onda trapezoidal. Pero el servomotor de DC sin escobillas es relativamente simple y barato.

El rápido desarrollo de la tecnología de accionamiento de AC Magnet Permanent ha hecho que el servo sistema de DC enfrente la crisis de ser eliminado. Con el desarrollo de la tecnología, la tecnología Permanent Magnet AC Servo Drive ha logrado un desarrollo sobresaliente, y los famosos fabricantes eléctricos en varios países han lanzado continuamente nuevas series de servomotores de aire acondicionado y accidentes servo. El Sistema de servo de CA se ha convertido en la principal dirección de desarrollo del Sistema de servo de alto rendimiento contemporáneo, lo que hace que el servo sistema DC enfrente la crisis de ser eliminado.

En comparación con DC Servo Motors, los servomotores de AC Magnet Permanent tienen las siguientes ventajas principales:

⑴ Sin cepillo y conmutador, la operación es más confiable y de mantenimiento.

(2) El calentamiento del devanado del estator se reduce considerablemente.

⑶ La inercia es pequeña, y el sistema tiene una buena respuesta rápida.

⑷ La condición de trabajo de alta velocidad y alta torque es buena.

⑸ Tamaño pequeño y peso ligero bajo la misma potencia.

Principio de servo motor

La estructura del estator del servomotor de CA es básicamente similar a la del motor asíncrono de fase dividida del capacitor. El estator está equipado con dos devanados con una diferencia mutua de 90 °, uno es el devanado de excitación RF, que siempre está conectado al voltaje de CA UF; El otro es el devanado de control L, que está conectado al voltaje de la señal de control UC. Entonces, el servomotor de AC también se llama dos servomotores.

El rotor del servomotor de CA generalmente se convierte en una jaula ardilla, pero para que el servomotor tenga un amplio rango de velocidad, características mecánicas lineales, sin fenómeno de "autorotación" y un rendimiento de respuesta rápida, en comparación con los motores ordinarios, debe tener la resistencia del rotor y el momento de la inercia es pequeño. En la actualidad, hay dos tipos de estructuras de rotor que se usan ampliamente: uno es el rotor de la caga ardilla con barras de guía de alta resistividad hechas de materiales conductores de alta resistencia. Para reducir el momento de inercia del rotor, el rotor se hace delgado; El otro es un rotor hueco en forma de aleación de aluminio, la pared de la copa es solo 0.2 -0.3 mm, el momento de inercia del rotor en forma de copa hueca es pequeña, la respuesta es rápida y la operación es estable, por lo que se usa ampliamente.

Cuando el servomotor de CA no tiene voltaje de control, solo existe el campo magnético pulsante generado por el devanado de excitación en el estator, y el rotor es estacionario. Cuando hay un voltaje de control, se genera un campo magnético giratorio en el estator, y el rotor gira en la dirección del campo magnético giratorio. Cuando la carga es constante, la velocidad del motor cambia con la magnitud del voltaje de control. Cuando la fase del voltaje de control es opuesta, el servomotor se invertirá.

Aunque el principio de funcionamiento del servomotor de AC es similar al del motor asíncrono monofásico operado con condición, la resistencia del rotor de la primera es mucho mayor que la de este último. Por lo tanto, en comparación con el motor asincrónico operado por el condensador, el servomotor tiene tres características sobresalientes:

1. Gran torque de arranque: debido a la gran resistencia al rotor, la característica del par (característica mecánica) está más cerca de lineal y tiene un par de arranque más grande. Por lo tanto, cuando el estator tiene un voltaje de control, el rotor gira inmediatamente, que tiene las características de inicio rápido y alta sensibilidad.

2. Rango operativo amplio: operación estable y bajo ruido. [/p] [p = 30, 2, izquierda] 3. Sin fenómeno de auto rotación: si el servomotor en funcionamiento pierde el voltaje de control, el motor dejará de funcionar de inmediato.

¿Qué es el "micro motor de transmisión de precisión"?

"Micro Motor de transmisión de precisión" puede ejecutar rápida y correctamente las instrucciones que cambian con frecuencia en el sistema, e impulsar el mecanismo de servo para completar el trabajo esperado por la instrucción, y la mayoría de ellos pueden cumplir con los siguientes requisitos:

1. Puede comenzar, detenerse, frenar, revertir y correr a baja velocidad con frecuencia, y tiene alta resistencia mecánica, alto nivel de resistencia al calor y alto nivel de aislamiento.

2. Buena capacidad de respuesta rápida, par grande, pequeño momento de inercia y pequeño tiempo constante.

3. Con el controlador y el controlador (como el servomotor, el motor de paso), el rendimiento de control es bueno.

4. Alta confiabilidad y alta precisión.

La categoría, la estructura y el rendimiento del "micro motor de transmisión de precisión"

Servo Motor de CA

(1) Servo Motor de AC de tipo Cage -Type (rotor de tipo de jaula delgada, características mecánicas aproximadamente lineales, corriente de volumen pequeño y excitación, servo de baja potencia, la operación de baja velocidad no es lo suficientemente suave)

(2) Rotor de copa no magnético Servomotor de CA de dos fases (rotor sin núcleo, características mecánicas casi lineales, gran volumen y corriente de excitación, servo de potencia pequeña, operación suave a baja velocidad)

(3) Motor de servicio de CA de dos fases con rotor de copa ferromagnético (rotor de copa hecho de material ferromagnético, características mecánicas casi lineales, gran momento de inercia de rotor, efecto de engranaje pequeño, operación estable)

(4) Synchronous permanent magnet AC servo motor (a coaxial integrated unit consisting of a permanent magnet synchronous motor, a tachometer and a position detection element, the stator is 3-phase or 2-phase, and the magnetic material rotor must be equipped with a drive; the speed range is wide and the mechanical The characteristics are composed of constant torque area and constant power area, which can be locked continuously, with good fast response rendimiento, gran potencia de salida y fluctuación de pares de pares;

(5) Motor de servicio de CA de tres fases asíncrono (el rotor es similar al motor asincrónico de tipo jaula, y debe estar equipado con un controlador. Adopta el control del vector y expande el rango de regulación constante de la velocidad de potencia. Se utiliza principalmente en sistemas de regulación de velocidad del huso de herramientas de máquina))

Servo Motor DC

(1) El servomotor DC de devanado impreso (rotor de disco y estator de disco se unen axialmente con acero magnético cilíndrico, el momento del rotor de inercia es pequeño, no hay efecto de engranaje, ningún efecto de saturación, y el par de salida es grande)

(2) El servomotor DC de tipo disco de cable (rotor de disco y estator se unen axialmente con acero magnético cilíndrico, el momento del rotor de inercia es pequeño, el rendimiento de control es mejor que otros servomotores de CC, la eficiencia es alta y el par de salida es grande)

(3) Motor de CC de imán permanente de armadura de tipo copa (rotor sin noras, pequeño momento de inercia del rotor, adecuado para servo de movimiento incremental)

(4) Servomotor de CC sin escobillas (el estator es devanado de fases múltiples, el rotor es imán permanente, con sensor de posición del rotor, sin interferencia de chispa, vida larga, bajo ruido)

torque motor

(1) motor de par de CC (estructura plana, número de polos, número de ranuras, número de piezas de conmutación, número de conductores de serie; gran par de salida, trabajo continuo a baja velocidad o estancado, buenas características mecánicas y de ajuste, pequeña constante de tiempo electromecánico)

(2) Motor de torque de CC sin escobillas (similar en estructura al servomotor DC sin escobillas, pero plano, con muchos postes, ranuras y conductores de serie; gran torque de salida, buenas características mecánicas y de ajuste, larga vida útil, sin chispas, sin ruido)

(3) Motor de torque de CA de tipo jaula (rotor de tipo de jaula, estructura plana, gran cantidad de polos y ranuras, par de arranque grande, pequeño tiempo electromecánico constante, operación de rotor bloqueado a largo plazo y propiedades mecánicas blandas)

(4) Motor de torque de CA de rotor sólido (rotor sólido hecho de material ferromagnético, estructura plana, gran cantidad de polos y ranuras, rotor bloqueado a largo plazo, operación suave, propiedades mecánicas suaves)

motor paso a paso

(1) Motor de paso reactivo (el estator y el rotor están hechos de láminas de acero de silicio, no hay devanado en el núcleo del rotor, y hay un devanado de control en el estator; el ángulo de paso es pequeño, la frecuencia de inicio y el funcionamiento es alta, la precisión del ángulo de paso es baja, y no hay un torque de mango automático)

(2) Motor de paso de imán permanente (rotor de imán permanente, polaridad de magnetización radial; ángulo de paso grande, baja frecuencia de inicio y operación, retención de torque y menor consumo de energía que el tipo reactivo, pero se requieren pulsos positivos y negativos para la corriente)

)