دانش پایه سروو موتور

دانش پایه سروو موتور

کلمه سروو از کلمه یونانی برده گرفته شده است. "سرو موتور" را می توان به عنوان موتوری درک کرد که کاملاً از فرمان سیگنال کنترل اطاعت می کند: قبل از ارسال سیگنال کنترل، روتور ثابت می ماند. هنگامی که سیگنال کنترل ارسال می شود، روتور بلافاصله می چرخد. هنگامی که سیگنال کنترل ناپدید می شود، روتور می تواند بلافاصله متوقف شود.

سروو موتور یک میکرو موتور است که به عنوان محرک در یک دستگاه کنترل اتوماتیک استفاده می شود. وظیفه آن تبدیل سیگنال الکتریکی به جابجایی زاویه ای یا سرعت زاویه ای یک شفت دوار است.

سروو موتورها به دو دسته سروو AC و سروو DC تقسیم می شوند

ساختار اصلی سروو موتور AC مشابه موتور القایی AC (موتور ناهمزمان) است. دو سیم پیچ تحریک Wf و سیم پیچ کنترل WcoWf با جابجایی فضای فاز 90 درجه زاویه الکتریکی روی استاتور، متصل به ولتاژ AC ثابت، و استفاده از ولتاژ AC یا تغییر فاز اعمال شده به Wc برای رسیدن به هدف کنترل عملکرد وجود دارد. از موتور سروو موتور AC دارای ویژگی های عملکرد پایدار، کنترل پذیری خوب، پاسخ سریع، حساسیت بالا و نشانگرهای غیرخطی دقیق ویژگی های مکانیکی و ویژگی های تنظیم (لازم به کمتر از 10٪ تا 15٪ و کمتر از 15٪ تا 25٪ است. به ترتیب).

ساختار اصلی یک سروو موتور DC شبیه به یک موتور DC عمومی است. سرعت موتور n=E/K1j=(Ua-IaRa)/K1j، که در آن E نیروی الکتروموتور شمارنده آرمیچر، K ثابت، j شار مغناطیسی در هر قطب، Ua، Ia ولتاژ آرمیچر و جریان آرمیچر، Ra است. است مقاومت آرمیچر، تغییر Ua یا تغییر φ می تواند سرعت سروو موتور DC را کنترل کند، اما روش کنترل ولتاژ آرمیچر به طور کلی استفاده می شود. در سروو موتور DC آهنربای دائم، سیم پیچ تحریک با یک آهنربای دائم جایگزین می شود و شار مغناطیسی φ ثابت است. . سروو موتور DC دارای ویژگی های تنظیم خطی خوب و پاسخ زمانی سریع است.

مزایا و معایب سروو موتورهای DC

مزایا: کنترل دقیق سرعت، مشخصات گشتاور و سرعت سخت، اصل کنترل ساده، استفاده آسان و قیمت ارزان.

معایب: جابجایی برس، محدودیت سرعت، مقاومت اضافی و ذرات سایش (مناسب برای محیط های بدون گرد و غبار و مواد منفجره)

مزایا و معایب سروو موتور AC

مزایا: ویژگی های کنترل سرعت خوب، کنترل صاف در کل محدوده سرعت، تقریبا بدون نوسان، راندمان بالا بالای 90٪، تولید حرارت کمتر، کنترل با سرعت بالا، کنترل موقعیت با دقت بالا (بسته به دقت رمزگذار)، منطقه عملیاتی نامی. در داخل، می تواند به گشتاور ثابت، اینرسی کم، سر و صدای کم، بدون سایش برس، بدون نیاز به تعمیر و نگهداری (مناسب برای محیط های بدون گرد و غبار و انفجار) دست یابد.

معایب: کنترل پیچیده تر است، پارامترهای درایو باید در محل تنظیم شوند تا پارامترهای PID تعیین شوند و اتصالات بیشتری مورد نیاز است.

سروو موتورهای DC به دو دسته موتورهای برس دار و بدون جاروبک تقسیم می شوند

موتورهای برس دار ارزان قیمت، ساختار ساده، گشتاور راه اندازی بزرگ، محدوده تنظیم سرعت وسیع، کنترل آسان، نیاز به تعمیر و نگهداری، اما نگهداری آسان (جایگزین برس کربن)، ایجاد تداخل الکترومغناطیسی، دارای الزامات برای محیط استفاده هستند. و معمولا برای مناسبت های صنعتی و عمرانی حساس به هزینه استفاده می شود.

موتورهای براشلس از نظر اندازه کوچک و وزن سبک، خروجی بالا و پاسخ سریع، سرعت بالا و اینرسی کوچک، در گشتاور پایدار و در چرخش صاف، در کنترل پیچیده، هوشمند، انعطاف پذیر در حالت کموتاسیون الکترونیکی، قابل تغییر هستند. در موج مربع یا موج سینوسی، موتور بدون نیاز به تعمیر و نگهداری، راندمان بالا و صرفه جویی در انرژی، تابش الکترومغناطیسی کوچک، افزایش دما کم و عمر طولانی، مناسب برای انواع مختلف محیط ها

سروو موتورهای AC نیز موتورهای براشلس هستند که به دو دسته موتورهای سنکرون و آسنکرون تقسیم می شوند. در حال حاضر موتورهای سنکرون عموماً در کنترل حرکت استفاده می شوند. محدوده توان بزرگ است، توان می تواند بزرگ باشد، اینرسی بزرگ است، حداکثر سرعت کم است و سرعت با افزایش توان افزایش می یابد. فرود با سرعت یکنواخت، مناسب برای مواقع دویدن با سرعت کم و روان.

روتور داخل سروو موتور یک آهنربای دائمی است. راننده برق سه فاز U/V/W را کنترل می کند تا میدان الکترومغناطیسی تشکیل دهد. روتور تحت تأثیر این میدان مغناطیسی می چرخد. در همان زمان، رمزگذار همراه با موتور، سیگنال بازخورد را به راننده منتقل می کند. مقادیر برای تنظیم زاویه چرخش روتور مقایسه می شوند. دقت سروو موتور به دقت انکودر (تعداد خطوط) بستگی دارد.

سروو موتور چیست؟ چند نوع وجود دارد؟ ویژگی های کاری چیست؟

پاسخ: سروو موتور که به عنوان موتور اجرایی نیز شناخته می شود به عنوان یک محرک در سیستم کنترل اتوماتیک برای تبدیل سیگنال الکتریکی دریافتی به یک جابجایی زاویه ای یا سرعت زاویه ای بر روی شفت موتور استفاده می شود.

سرو موتورها به دو دسته سروو موتورهای DC و AC تقسیم می شوند. ویژگی های اصلی آنها این است که وقتی ولتاژ سیگنال صفر است، خود چرخشی وجود ندارد و با افزایش گشتاور سرعت با سرعت یکنواخت کاهش می یابد.

تفاوت عملکرد بین سروو موتور AC و سروو موتور DC بدون جاروبک چیست؟

پاسخ: عملکرد سروو موتور AC بهتر است، زیرا سروو AC توسط یک موج سینوسی کنترل می شود و ریپل گشتاور کم است. در حالی که سروو DC بدون جاروبک توسط یک موج ذوزنقه ای کنترل می شود. اما کنترل سروو DC بدون جاروبک نسبتا ساده و ارزان است.

توسعه سریع فناوری درایو سروو AC آهنربای دائمی سیستم سروو DC را با بحران حذف شدن مواجه کرده است. با توسعه فناوری، فناوری درایو سروو AC مغناطیسی دائمی به پیشرفت چشمگیری دست یافته است و سازندگان معروف برق در کشورهای مختلف به طور مداوم سری جدید سروو موتورهای AC و درایوهای سروو را راه اندازی کرده اند. سیستم سروو AC به مسیر اصلی توسعه سیستم سروو با کارایی بالا تبدیل شده است، که باعث می شود سیستم سروو DC با بحران حذف شدن مواجه شود.

در مقایسه با سروو موتورهای DC، سروموتورهای مغناطیسی دائم AC دارای مزایای اصلی زیر هستند:

⑴بدون برس و کموتاتور، عملیات قابل اطمینان تر و بدون تعمیر و نگهداری است.

(2) گرمایش سیم پیچ استاتور تا حد زیادی کاهش می یابد.

⑶ اینرسی کوچک است و سیستم پاسخ سریع خوبی دارد.

⑷ شرایط کار با سرعت بالا و گشتاور بالا خوب است.

⑸ اندازه کوچک و وزن سبک تحت همان قدرت.

اصل سروو موتور

ساختار استاتور سروو موتور AC اساساً شبیه به ساختار موتور ناهمزمان تک فاز تک فاز خازن است. استاتور مجهز به دو سیم پیچ با اختلاف متقابل 90 درجه است، یکی سیم پیچ تحریک Rf است که همیشه به ولتاژ AC Uf متصل است. دیگری سیم پیچ کنترل L است که به ولتاژ سیگنال کنترل Uc متصل است. بنابراین به سروو موتور AC دو سروو موتور نیز می گویند.

روتور سروو موتور AC معمولاً به صورت قفس سنجابی ساخته می‌شود، اما برای اینکه سروو موتور دارای محدوده سرعت وسیع، ویژگی‌های مکانیکی خطی، عدم پدیده چرخش خودکار و عملکرد پاسخ سریع در مقایسه با موتورهای معمولی باشد، باید مقاومت روتور بزرگ و ممان اینرسی کوچک است. در حال حاضر دو نوع ساختار روتور وجود دارد که به طور گسترده مورد استفاده قرار می گیرد: یکی روتور قفس سنجابی با میله های راهنما با مقاومت بالا ساخته شده از مواد رسانا با مقاومت بالا. به منظور کاهش ممان اینرسی روتور، روتور باریک ساخته می شود. دیگری روتور فنجانی توخالی است که از آلیاژ آلومینیوم ساخته شده است، دیواره فنجان فقط 0.2 - 0.3 میلی متر است، ممان اینرسی روتور فنجانی توخالی کوچک است، پاسخ سریع است و عملکرد پایدار است. بنابراین به طور گسترده استفاده می شود.

هنگامی که سروو موتور AC ولتاژ کنترلی ندارد، تنها میدان مغناطیسی ضربانی که توسط سیم پیچ تحریک در استاتور ایجاد می شود، وجود دارد و روتور ثابت است. هنگامی که یک ولتاژ کنترل وجود دارد، یک میدان مغناطیسی دوار در استاتور ایجاد می شود و روتور در جهت میدان مغناطیسی دوار می چرخد. هنگامی که بار ثابت است، سرعت موتور با مقدار ولتاژ کنترل تغییر می کند. هنگامی که فاز ولتاژ کنترل مخالف باشد، سروو موتور معکوس خواهد شد.

اگرچه اصل کار سروو موتور AC مشابه موتورهای ناهمزمان تک فاز با خازن است، مقاومت روتور اولی بسیار بزرگتر از دومی است. بنابراین، در مقایسه با موتور ناهمزمان با خازن، سروو موتور دارای سه ویژگی برجسته است:

1. گشتاور راه اندازی بزرگ: به دلیل مقاومت زیاد روتور، مشخصه گشتاور (مشخصه مکانیکی) به خطی نزدیکتر است و گشتاور راه اندازی بیشتری دارد. بنابراین، هنگامی که استاتور دارای ولتاژ کنترل است، روتور بلافاصله می چرخد ​​که دارای ویژگی های راه اندازی سریع و حساسیت بالا است.

2. محدوده عملیاتی گسترده: عملکرد پایدار و سر و صدای کم. [/p][p=30, 2, left] 3. بدون پدیده خود چرخشی: اگر سروو موتور در حال کار ولتاژ کنترل را از دست بدهد، موتور فوراً از کار می افتد.

"موتور میکرو انتقال دقیق" چیست؟

"میکرو موتور انتقال دقیق" می تواند به سرعت و به درستی دستورالعمل های تغییر مکرر را در سیستم اجرا کند و مکانیزم سروو را برای تکمیل کار مورد انتظار دستورالعمل هدایت کند و بیشتر آنها می توانند شرایط زیر را برآورده کنند:

1. می تواند شروع کند، متوقف کند، ترمز کند، معکوس کند و به طور مکرر با سرعت کم کار کند و دارای استحکام مکانیکی بالا، سطح مقاومت حرارتی بالا و سطح عایق بالا است.

2. توانایی پاسخ سریع خوب، گشتاور زیاد، لحظه اینرسی کوچک و ثابت زمانی کوچک.

3. با راننده و کنترل کننده (مانند سروو موتور، موتور پله)، عملکرد کنترل خوب است.

4. قابلیت اطمینان بالا و دقت بالا.

دسته، ساختار و عملکرد "میکر موتور انتقال دقیق"

سروو موتور AC

(1) سروو موتور دو فاز AC نوع قفس (روتور نوع قفس باریک، مشخصات مکانیکی تقریبا خطی، حجم کم و جریان تحریک، سروو کم مصرف، عملکرد با سرعت کم به اندازه کافی صاف نیست)

(2) سروو موتور دو فاز روتور فنجانی غیر مغناطیسی (روتور بدون هسته، مشخصات مکانیکی تقریبا خطی، حجم زیاد و جریان تحریک، سروو با قدرت کم، عملکرد صاف در سرعت کم)

(3) سروو موتور AC دو فاز با روتور فنجانی فرومغناطیسی (روتور فنجانی ساخته شده از مواد فرومغناطیسی، مشخصات مکانیکی تقریباً خطی، ممان اینرسی زیاد روتور، اثر چسبندگی کوچک، عملکرد پایدار)

(4) سروو موتور AC آهنربای دائم سنکرون (یک واحد یکپارچه کواکسیال متشکل از یک موتور سنکرون آهنربای دائم، یک سرعت سنج و یک عنصر تشخیص موقعیت، استاتور 3 فاز یا 2 فاز است و روتور مواد مغناطیسی باید مجهز به یک درایو محدوده سرعت گسترده است و ویژگی های مکانیکی از ناحیه گشتاور ثابت و ناحیه قدرت ثابت تشکیل شده است که می تواند به طور مداوم قفل شود، با پاسخ سریع خوب. عملکرد، قدرت خروجی زیاد و نوسانات گشتاور کوچک دو حالت درایو موج مربعی و درایو موج سینوسی، عملکرد کنترل خوب و محصولات شیمیایی یکپارچه سازی الکترومکانیکی وجود دارد.

(5) سروو موتور سه فاز AC ناهمزمان (روتور شبیه موتور ناهمزمان نوع قفس است و باید مجهز به درایور باشد. کنترل برداری را اتخاذ می کند و محدوده تنظیم سرعت توان ثابت را گسترش می دهد. بیشتر در موارد استفاده می شود. سیستم های تنظیم سرعت اسپیندل ماشین ابزار)

سروو موتور DC

(1) سروو موتور DC سیم پیچ چاپی (روتور دیسک و استاتور دیسکی به صورت محوری با فولاد مغناطیسی استوانه ای متصل می شوند، ممان اینرسی روتور کوچک است، هیچ اثر دندانه ای وجود ندارد، اثر اشباع وجود ندارد، و گشتاور خروجی زیاد است)

(2) سروو موتور DC نوع دیسک سیم سیم پیچ (روتور دیسکی و استاتور به صورت محوری با فولاد مغناطیسی استوانه ای متصل می شوند، ممان اینرسی روتور کوچک است، عملکرد کنترل بهتر از سایر موتورهای سروو DC است، راندمان بالا است، و گشتاور خروجی زیاد است)

(3) موتور DC آهنربای دائم آرمیچر نوع فنجان (روتور بدون هسته، لحظه اینرسی روتور کوچک، مناسب برای سیستم سروو حرکت افزایشی)

(4) سروو موتور DC بدون جاروبک (استاتور سیم پیچ چند فازی است، روتور آهنربای دائمی است، با سنسور موقعیت روتور، بدون تداخل جرقه، عمر طولانی، نویز کم)

موتور گشتاور

(1) موتور گشتاور DC (ساختار تخت، تعداد قطب ها، تعداد شیارها، تعداد قطعات کموتاسیون، تعداد هادی های سری، گشتاور خروجی زیاد، کار مداوم در سرعت کم یا متوقف شده، ویژگی های مکانیکی و تنظیم خوب، ثابت زمانی الکترومکانیکی کوچک )

(2) موتور گشتاور DC بدون جاروبک (از نظر ساختار مشابه موتور سروو DC بدون جاروبک، اما مسطح، با تعداد زیادی قطب، شکاف ها و هادی های سری؛ گشتاور خروجی زیاد، ویژگی های مکانیکی و تنظیم خوب، عمر طولانی، بدون جرقه، بدون نویز کم)

(3) موتور گشتاور AC نوع قفس (روتور نوع قفس، ساختار مسطح، تعداد زیاد قطب ها و شکاف ها، گشتاور راه اندازی زیاد، ثابت زمانی الکترومکانیکی کوچک، عملکرد طولانی مدت روتور قفل شده، و خواص مکانیکی نرم)

(4) موتور گشتاور AC روتور جامد (روتور جامد ساخته شده از مواد فرومغناطیسی، ساختار مسطح، تعداد زیادی قطب و شکاف، روتور قفل شده طولانی مدت، عملکرد صاف، خواص مکانیکی نرم)

موتور پله ای

(1) موتور پله ای راکتیو (استاتور و روتور از ورق های فولادی سیلیکونی ساخته شده اند، روی هسته روتور سیم پیچی وجود ندارد و سیم پیچ کنترلی روی استاتور وجود دارد؛ زاویه گام کوچک است، فرکانس راه اندازی و راه اندازی بالا است. ، دقت زاویه گام پایین است و گشتاور قفل خودکار وجود ندارد)

(2) موتور پله ای آهنربای دائم (روتور آهنربای دائم، قطبیت مغناطیسی شعاعی، زاویه گام بزرگ، فرکانس راه اندازی و عملکرد کم، گشتاور نگهدارنده و مصرف برق کمتر از نوع راکتیو، اما پالس های مثبت و منفی جریان مورد نیاز است)

(3) موتور پله ای هیبریدی (روتور آهنربای دائم، قطبیت مغناطیسی محوری، دقت زاویه گام بالا، گشتاور نگهدارنده، جریان ورودی کوچک، هر دو آهنربای راکتیو و دائمی