Znajomość silnika serwo

Silnik serwo to specjalny mikrosilnik używany jako siłownik w automatycznym urządzeniu sterującym. Jego funkcją jest przetwarzanie sygnałów elektrycznych na przemieszczenie kątowe lub prędkość kątową obracającego się wału. Silnik serwo nazywany jest również silnikiem wykonawczym. Służy jako element wykonawczy w automatycznym systemie sterowania i przetwarza odebrane sygnały elektryczne na wyjściową wartość przemieszczenia kątowego lub prędkości kątowej na wale silnika.

Klasyfikacja serwomotorów

Serwosilnik dzieli się na dwie kategorie: serwo AC i serwo DC.

Podstawowa konstrukcja serwosilnika prądu przemiennego jest podobna do silnika indukcyjnego prądu przemiennego (silnika asynchronicznego). Na stojanie znajdują się dwa uzwojenia wzbudzenia Wf i uzwojenia sterujące WcoWf z przesunięciem przestrzeni fazowej o kąt elektryczny 90°. Są one podłączone do stałego napięcia prądu przemiennego i wykorzystują napięcie prądu przemiennego lub zmianę fazy doprowadzoną do Wc do sterowania silnikiem.

Serwosilniki prądu przemiennego charakteryzują się stabilną pracą, dobrą sterownością, szybką reakcją, wysoką czułością i ścisłymi nieliniowymi wskaźnikami właściwości mechanicznych i charakterystyk regulacji.

Zalety i wady serwomotorów prądu stałego

Zalety: precyzyjna kontrola prędkości, charakterystyka prędkości obrotowej twardego momentu, prosta zasada sterowania, wygodne użytkowanie i niska cena.

Wady: komutacja szczotek, ograniczenie prędkości, dodatkowy opór i cząstki zużywające się.

Podstawowa konstrukcja serwomotoru prądu stałego jest podobna do konstrukcji ogólnego silnika prądu stałego. Prędkość silnika n = E / K1j = (Ua-IaRa) / K1j, gdzie E jest siłą elektromotoryczną twornika, K jest stałą, j jest strumieniem magnetycznym na biegun, Ua, Ia są napięciem i prądem twornika, oraz Ra to Rezystancja twornika może zmieniać prędkość serwomotoru prądu stałego poprzez zmianę Ua lub zmianę φ, ale ogólnie stosowana jest metoda kontrolowania napięcia twornika. W serwomotorze prądu stałego z magnesem trwałym uzwojenie wzbudzenia zastępuje się magnesem trwałym, a strumień magnetyczny φ jest stały. Serwosilnik prądu stałego ma dobrą charakterystykę regulacji liniowej i szybką reakcję czasową.

Zalety i wady serwosilnika prądu przemiennego

Zalety: dobra charakterystyka kontroli prędkości, płynna kontrola w całym zakresie prędkości, prawie brak oscylacji, wysoka sprawność powyżej 90%, mniejsze wytwarzanie ciepła, sterowanie dużą prędkością, wysoka dokładność kontroli położenia, stały moment obrotowy można osiągnąć w znamionowym obszarze roboczym, niska bezwładność, niski poziom hałasu, brak zużycia szczotek i brak konserwacji. Wady: sterowanie jest bardziej skomplikowane, parametry napędu należy dostosować na miejscu, aby określić parametry PID, i wymagana jest większa liczba okablowania.