Povzetek znanja o servo motorjih

Beseda servo izhaja iz grške besede za suženj. Servo motor lahko razumemo kot motor, ki popolnoma uboga ukaz krmilnega signala. Ko je krmilni signal poslan, se rotor takoj zavrti. Ko krmilni signal izgine, se rotor lahko takoj ustavi.

Servo motor je mikromotor, ki se uporablja kot izvršilni element v napravi za avtomatsko krmiljenje. Njegova funkcija je pretvorba električnih signalov v kotni premik ali kotno hitrost vrteče se gredi.

Servo motor je razdeljen na izmenični servo in enosmerni servo v dve kategoriji

Osnovna struktura servo motorja na izmenični tok je podobna asinhronskemu motorju na izmenični tok. Na statorju sta dve vzbujevalni navitji Wf in krmilni navitji WcoWf z zamikom faznega prostora 90°, ki sta priključena na konstantno izmenično napetost. Namen krmiljenja delovanja motorja se doseže s spremembo izmenične napetosti ali faze, ki se dovaja na Wc. Servo motor na izmenični tok ima značilnosti gladkega delovanja, dobre vodljivosti, hitrega odziva, visoke agilnosti in strogega nelinearnega indeksa mehanskih lastnosti in karakteristik nastavitve (manj kot 10 % ~ 15 % oziroma manj kot 15 % ~ 25 %).

Osnovna struktura servo motorja z enosmernim tokom je podobna strukturi motorja z enosmernim tokom. Hitrost motorja n = E/K1j = (Ua - IaRa)/K1j, kjer je E protielektromotorna sila armature, K je konstanta, j na pol pomeni pretok Ua, Ia pa napetost armature in tok armature, Ra pa je upor armature. Spreminjanje Ua ali phi omogoča električno krmiljenje hitrosti servo motorja z enosmernim tokom, vendar se na splošno uporablja metoda krmiljenja napetosti armature, ki temelji na elektriki v servo motorju z enosmernim tokom s trajnim magnetom, vzbujevalno navitje pa je zamenjano s trajnim magnetom, magnetni pretok phi pa je konstanten. Servo motor z enosmernim tokom ima dobro linearno regulacijo in hiter odzivni čas.

Prednosti in slabosti enosmernega servo motorja

Prednosti: natančen nadzor hitrosti, zelo težke karakteristike navora in hitrosti, preprosto načelo krmiljenja, enostavna uporaba, nizka cena.

Slabosti: obračanje krtače, omejitev hitrosti, dodatna upornost, abrazivni delci (ni primerno za okolje brez prahu in eksplozivno okolje)

Prednosti in slabosti servo motorja z izmeničnim tokom

Prednosti: dobre funkcije nadzora hitrosti, v celotnem območju hitrosti je mogoče doseči gladek nadzor, skoraj brez nihanj, več kot 90 % visoke učinkovitosti, manj vročine, nadzor visoke hitrosti, visoka natančnost nadzora položaja (odvisno od dajalnika), nazivno območje delovanja, možnost doseganja konstantnega navora, nizek vztrajnostni moment, nizek hrup, brez obrabe krtačk, brezplačno vzdrževanje (za okolje brez prahu in eksplozivnosti)

Slabosti: krmiljenje je bolj zapleteno, parametre gonilnika je treba prilagoditi na kraju samem, da se določijo parametri PID, in potrebno je več ožičenja.

Servo motorji z enosmernim tokom so razdeljeni na krtačne in brezkrtačne motorje.

Stroški krtačnega motorja so nizki, struktura preprosta, zagonski navor velik, razpon hitrosti širok, upravljanje enostavno, vzdrževanje je potrebno, vendar se ohrani prednost (za ogljikove krtače), nastanek elektromagnetnih motenj, uporaba okolja ima zahteve, običajno se uporablja za stroškovno občutljive običajne industrijske in civilne priložnosti.

Brezkrtačni motor majhna teža, velik izhod, hiter odziv, visoka hitrost, majhna vztrajnost, navor se ne premika neenakomerno in gladko, kompleksno krmiljenje, inteligenten, fleksibilna elektronska fazna izmenjava, fazna izmenjava kvadratnega ali sinusnega vala, motor ne potrebuje vzdrževanja, učinkovito varčevanje z energijo, majhno elektromagnetno sevanje, nizek dvig temperature, dolga življenjska doba, primeren za različna okolja.

Servo motor AC je tudi brezkrtačni motor, razdeljen na sinhrone in asinhrone motorje. Za krmiljenje gibanja se običajno uporablja sinhroni motor. Njegov razpon moči je lahko zelo velik, vztrajnost velika, najvišja hitrost je nizka, hitrost pa se z naraščanjem moči enakomerno zmanjšuje, kar je primerno za nemoteno delovanje pri nizki hitrosti.

V notranjosti rotorja servo motorja so trajni magneti, trifazni električni pogon U/V/W pa tvori elektromagnetno polje. Pod vplivom kotalnega rotorja v tem polju motor hkrati pošilja povratni signal dajalnika na pogon. Vrednost povratne informacije se primerja s ciljno vrednostjo in se prilagodi kot kota kotaljenja rotorja. Natančnost servo motorja je določena z natančnostjo dajalnika (številka vrstice).

Kaj je servo motor? Koliko vrst obstaja? Kakšne so značilnosti dela?

Odgovor: servo električni element, znan tudi kot izvršilni električni element, se v avtomatskem krmilnem sistemu uporablja kot izvršilni element, prejeti električni signal pa se pretvori v kotni premik osi električnega elementa ali kotno hitrost.