Pengetahuan Dasar Motor Servo

Pengetahuan Dasar Motor Servo

Kata "servo" berasal dari kata Yunani "budak". "Motor servo" dapat dipahami sebagai motor yang benar -benar mematuhi perintah sinyal kontrol: sebelum sinyal kontrol dikirim, rotor berdiri diam; Ketika sinyal kontrol dikirim, rotor segera berputar; Ketika sinyal kontrol menghilang, rotor dapat segera berhenti.

Motor servo adalah motor mikro yang digunakan sebagai aktuator di perangkat kontrol otomatis. Fungsinya adalah untuk mengubah sinyal listrik menjadi perpindahan sudut atau kecepatan sudut poros berputar.

Servo Motors dibagi menjadi dua kategori: AC Servo dan DC Servo

Struktur dasar motor servo AC mirip dengan motor induksi AC (motor asinkron). Ada dua belitan eksitasi WF dan belitan kontrol WCOWF dengan pemindahan ruang fase 90 ° sudut listrik pada stator, terhubung ke tegangan AC konstan, dan menggunakan tegangan AC atau perubahan fase yang diterapkan pada WC untuk mencapai tujuan mengendalikan operasi motor. AC Servo Motor memiliki karakteristik operasi yang stabil, kemampuan kontrol yang baik, respons cepat, sensitivitas tinggi, dan indikator non -linearitas yang ketat dari karakteristik mekanis dan karakteristik penyesuaian (diperlukan kurang dari 10% hingga 15% dan kurang dari 15% hingga 25% masing -masing).

Struktur dasar motor servo DC mirip dengan motor DC umum. Kecepatan motor N = E/K1J = (UA-AARA)/K1J, di mana E adalah gaya elektromotif penghitung jangkar, k adalah konstanta, j adalah fluks magnetik per kutub, UA, IA adalah tegangan armature dan arus armature yang digunakan, tetapi resistansi armature, tetapi mengubah kecepatan motor servo, tetapi motor servo, tetapi motor servo. Dalam motor servo dc magnet permanen, belitan eksitasi digantikan oleh magnet permanen, dan fluks magnetik φ konstan. . DC Servo Motor memiliki karakteristik regulasi linier yang baik dan respons waktu yang cepat.

Keuntungan dan Kerugian DC Servo Motors

Keuntungan: Kontrol kecepatan yang akurat, torsi keras dan karakteristik kecepatan, prinsip kontrol sederhana, mudah digunakan, dan harga murah.

Kerugian: Pergantian Sikat, Keterbatasan Kecepatan, Resistensi Tambahan, dan Partikel Pakaian (tidak cocok untuk lingkungan bebas debu dan eksplosif)

Keuntungan dan Kekurangan Motor AC Servo

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)

Kerugian: Kontrol lebih rumit, parameter drive perlu disesuaikan di lokasi untuk menentukan parameter PID, dan lebih banyak koneksi diperlukan.

DC Servo Motors dibagi menjadi motor sikat dan sikat

Motor yang disikat dalam biaya rendah, sederhana dalam struktur, torsi awal yang besar, rentang regulasi kecepatan yang luas, mudah dikendalikan, perlu dipelihara, tetapi mudah dipelihara (ganti sikat karbon), menghasilkan gangguan elektromagnetik, memiliki persyaratan untuk lingkungan penggunaan, dan biasanya digunakan untuk industri umum yang peka terhadap biaya.

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 Servo Motors juga merupakan motor sikat, yang dibagi menjadi motor sinkron dan asinkron. Saat ini, motor sinkron umumnya digunakan dalam kontrol gerak. Rentang daya besar, daya bisa besar, inersia besar, kecepatan maksimum rendah, dan kecepatan meningkat dengan meningkatnya daya. Keturunan berkecepatan seragam, cocok untuk acara -acara berkecepatan rendah dan mulus.

Rotor di dalam motor servo adalah magnet permanen. Pengemudi mengontrol u/v/w tiga - listrik fase untuk membentuk medan elektromagnetik. Rotor berputar di bawah aksi medan magnet ini. Pada saat yang sama, enkoder yang dilengkapi dengan motor mentransmisikan sinyal umpan balik ke pengemudi. Nilai dibandingkan untuk menyesuaikan sudut rotasi rotor. Keakuratan motor servo tergantung pada keakuratan encoder (jumlah garis).

Apa itu motor servo? Ada berapa jenis? Apa karakteristik kerjanya?

Jawaban: Motor servo, juga dikenal sebagai motor eksekutif, digunakan sebagai aktuator dalam sistem kontrol otomatis untuk mengubah sinyal listrik yang diterima menjadi perpindahan sudut atau output kecepatan sudut pada poros motor.

Servo Motors dibagi menjadi dua kategori: DC dan AC Servo Motors. Karakteristik utama mereka adalah bahwa tidak ada rotasi diri ketika tegangan sinyal nol, dan kecepatan berkurang pada kecepatan yang seragam dengan peningkatan torsi.

Apa perbedaan kinerja antara motor AC servo dan motor servo DC sikat?

Jawaban: Kinerja motor servo AC lebih baik, karena servo AC dikendalikan oleh gelombang sinus dan riak torsi kecil; Sementara servo DC sikat dikendalikan oleh gelombang trapesium. Tapi kontrol servo DC Brushless relatif sederhana dan murah.

Perkembangan cepat teknologi magnet AC Servo Drive permanen telah membuat sistem DC Servo menghadapi krisis dihilangkan. Dengan pengembangan teknologi, magnet permanen AC Servo Drive Technology telah mencapai pengembangan yang luar biasa, dan produsen listrik terkenal di berbagai negara terus meluncurkan serangkaian baru motor servo dan drive servo. Sistem AC Servo telah menjadi arah pengembangan utama dari sistem servo berkinerja tinggi kontemporer, yang membuat sistem servo DC menghadapi krisis dihilangkan.

Dibandingkan dengan motor servo DC, motor servo magnet permanen memiliki keunggulan utama berikut:

⑴ Tanpa kuas dan komutator, operasi ini lebih dapat diandalkan dan bebas pemeliharaan.

(2) Pemanasan gulungan stator sangat berkurang.

⑶ Kelembutannya kecil, dan sistemnya memiliki respons cepat yang baik.

⑷ Kondisi kerja berkecepatan tinggi dan tinggi adalah bagus.

⑸ Ukuran kecil dan ringan di bawah daya yang sama.

Prinsip Motor Servo

Struktur stator motor servo AC pada dasarnya mirip dengan motor asinkron fase tunggal -fase split -fase. Stator dilengkapi dengan dua belitan dengan perbedaan timbal balik 90 °, satu adalah RF belitan eksitasi, yang selalu terhubung ke tegangan AC UF; Yang lainnya adalah belitan kontrol L, yang terhubung ke tegangan sinyal kontrol UC. Jadi motor AC Servo juga disebut dua motor servo.

Rotor motor servo AC biasanya dibuat menjadi sangkar tupai, tetapi untuk membuat motor servo memiliki rentang kecepatan yang luas, karakteristik mekanis linier, tidak ada fenomena "autorotasi" dan kinerja respons cepat, dibandingkan dengan motor biasa, ia harus memiliki resistansi rotor besar dan momen inersia kecil. Saat ini, ada dua jenis struktur rotor yang banyak digunakan: satu adalah rotor cangkir tupai dengan batang panduan resistivitas tinggi yang terbuat dari bahan konduktif resistivitas tinggi. Untuk mengurangi momen inersia rotor, rotor dibuat ramping; Yang lainnya adalah rotor berbentuk cangkir berongga yang terbuat dari paduan aluminium, dinding cangkir hanya 0,2 -0,3mm, momen inersia rotor berbentuk gelas berongga kecil, responsnya cepat, dan operasinya stabil, sehingga banyak digunakan.

Ketika motor AC servo tidak memiliki tegangan kontrol, hanya ada medan magnet berdenyut yang dihasilkan oleh gulungan eksitasi di stator, dan rotor stasioner. Ketika ada tegangan kontrol, medan magnet yang berputar dihasilkan di stator, dan rotor berputar ke arah medan magnet yang berputar. Ketika beban konstan, kecepatan motor berubah dengan besarnya tegangan kontrol. Ketika fase tegangan kontrol berlawanan, motor servo akan dibalik.

Meskipun prinsip kerja motor AC servo mirip dengan kapasitor - yang dioperasikan motor asinkron fase tunggal, resistansi rotor dari yang pertama jauh lebih besar daripada yang terakhir. Oleh karena itu, dibandingkan dengan motor asinkron yang dioperasikan kapasitor, motor servo memiliki tiga fitur yang menonjol:

1. Torsi awal yang besar: Karena resistensi rotor yang besar, karakteristik torsi (karakteristik mekanis) lebih dekat ke linier, dan memiliki torsi awal yang lebih besar. Oleh karena itu, ketika stator memiliki tegangan kontrol, rotor segera berputar, yang memiliki karakteristik start cepat dan sensitivitas tinggi.

2. Rentang operasi yang luas: Operasi yang stabil dan kebisingan rendah. [/p] [p = 30, 2, kiri] 3. Tidak ada fenomena rotasi diri: Jika motor servo dalam operasi kehilangan tegangan kontrol, motor akan berhenti berjalan segera.

Apa itu "motor mikro transmisi presisi"?

“Motor Mikro Transmisi Presisi” dapat dengan cepat dan benar menjalankan instruksi yang sering mengubah dalam sistem, dan mendorong mekanisme servo untuk menyelesaikan pekerjaan yang diharapkan dengan instruksi, dan sebagian besar dari mereka dapat memenuhi persyaratan berikut:

1. Ini dapat memulai, menghentikan, mengerem, membalikkan dan berjalan dengan kecepatan rendah, dan memiliki kekuatan mekanik yang tinggi, tingkat ketahanan panas yang tinggi dan tingkat isolasi yang tinggi.

2. Kemampuan respons cepat yang baik, torsi besar, momen kecil inersia dan konstanta waktu kecil.

3. Dengan driver dan controller (seperti motor servo, motor loncatan), kinerja kontrolnya bagus.

4. Keandalan tinggi dan presisi tinggi.

Kategori, Struktur dan Kinerja "Motor Mikro Transmisi Presisi"

Motor servo ac

(1) Cage -Type dua fase AC Motor servo (rotor kandang ramping, kira -kira karakteristik mekanis linier, volume kecil dan arus eksitasi, servo rendah -kekuatan, operasi kecepatan rendah tidak cukup halus)

(2) Non -Magnetic Cup Rotor Motor AC Two -Fase AC (Coreless Rotor, Karakteristik Mekanik Hampir Linier, Volume Besar dan Arus Eksitasi, Servo Daya Kecil, Operasi Lancar Dengan Kecepatan Rendah)

(3) Motor servo AC dua fase dengan rotor cangkir feromagnetik (rotor cangkir terbuat dari bahan feromagnetik, karakteristik mekanis yang hampir linier, momen besar inersia rotor, efek calion kecil, operasi stabil)

(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 kinerja, daya output besar, dan fluktuasi torsi kecil;

(5) Motor servo AC tiga -fase asinkron (rotornya mirip dengan motor asinkron tipe kandang, dan harus dilengkapi dengan pengemudi. Ini mengadopsi kontrol vektor dan memperluas kisaran regulasi kecepatan daya konstan. Sebagian besar digunakan dalam sistem regulasi kecepatan spindel alat mesin)

DC Motor Servo

(1) Motor servo DC belitan tercetak (rotor cakram dan stator cakram terikat secara aksial dengan baja magnetik silinder, momen rotor inersia kecil, tidak ada efek cogging, tidak ada efek saturasi, dan torsi output besar)

(2) Kawat -Wound Disk Type DC Servo Motor (Disc Rotor dan Stator Secara Aksial terikat dengan baja magnetik silinder, momen rotor inersia kecil, kinerja kontrol lebih baik daripada motor servo DC lainnya, efisiensinya tinggi, dan torsi output besar)

(3) Motor DC magnet permanen tipe cangkir (rotor tanpa core, momen rotor kecil inersia, cocok untuk sistem servo gerak tambahan)

(4) Motor Servo DC Brushless (stator adalah belitan multi -fase, rotor adalah magnet permanen, dengan sensor posisi rotor, tidak ada gangguan percikan, umur panjang, noise rendah)

motor torsi

(1) Motor torsi DC (struktur datar, jumlah kutub, jumlah slot, jumlah potongan pergantian, jumlah konduktor seri; torsi output besar, pekerjaan kontinu dengan kecepatan rendah atau macet, karakteristik mekanik dan penyesuaian yang baik, konstanta waktu elektromekanis kecil)

(2) Motor torsi DC tanpa sikat (serupa dalam struktur dengan motor servo DC tanpa sikat, tetapi datar, dengan banyak kutub, slot dan konduktor seri; torsi output besar, karakteristik mekanik dan penyesuaian yang baik, umur panjang, tanpa bunga api, tidak ada noise rendah)

(3) Motor torsi AC tipe kandang (rotor tipe sage, struktur datar, sejumlah besar kutub dan slot, torsi awal yang besar, konstanta waktu elektromekanis kecil, operasi rotor terkunci jangka panjang, dan sifat mekanik lunak)

(4) Motor torsi AC rotor padat (rotor padat terbuat dari bahan feromagnetik, struktur datar, sejumlah besar kutub dan slot, jangka panjang terkunci -rotor, operasi halus, sifat mekanik lunak)

motor stepper

(1) Motor loncatan reaktif (stator dan rotor terbuat dari lembaran baja silikon, tidak ada belitan pada inti rotor, dan ada kontrol belitan pada stator; sudut langkahnya kecil, frekuensi awal dan berjalan tinggi, akurasi sudut langkahnya rendah, dan tidak ada torsi penguncian diri sendiri)

(2) Motor loncatan magnet permanen (rotor magnet permanen, polaritas magnetisasi radial; sudut langkah yang besar, frekuensi awal dan operasi yang rendah, torsi penahanan, dan konsumsi daya yang lebih kecil daripada tipe reaktif, tetapi pulsa positif dan negatif diperlukan saat ini)

(3) Motor loncatan hibrida (rotor magnet permanen, polaritas magnetisasi aksial; akurasi sudut langkah tinggi, torsi penahan, arus input kecil, baik magnet reaktif dan permanen