Короткий зміст знань про серводвигуни

Слово «серво» походить від грецького слова, що означає «раб». Серводвигун можна розуміти як двигун, який повністю виконує команду керуючого сигналу. Коли керуючий сигнал надсилається, ротор негайно обертається. Коли керуючий сигнал зникає, ротор може негайно зупинитися.

Серводвигун — це мікродвигун, який використовується як виконавчий елемент в пристрої автоматичного керування. Його функція полягає в перетворенні електричних сигналів на кутове переміщення або кутову швидкість обертового вала.

Серводвигун поділяється на серводвигун змінного струму та серводвигун постійного струму у дві категорії

Основна структура серводвигуна змінного струму подібна до асинхронного двигуна змінного струму. На статорі є дві обмотки збудження Wf та обмотки керування WcoWf зі зміщенням фазового простору 90°, підключені до постійної напруги змінного струму. Мета керування роботою двигуна досягається за допомогою зміни напруги або фази змінного струму, що подається на Wc. Серводвигун змінного струму має характеристики плавної роботи, гарної керованості, швидкої реакції, високої маневреності та суворого нелінійного показника механічних характеристик і характеристик регулювання (відповідно менше 10% ~ 15% та менше 15% ~ 25%).

Основна структура серводвигуна постійного струму подібна до конструкції двигуна постійного струму. Швидкість двигуна n = E/K1j = (Ua - IaRa)/K1j, де E – це протидіюча електрорушійна сила якоря, K – постійна величина, j – магнітний потік на полюс, Ua, Ia – напруга якоря та струм якоря, Ra – опір якоря, зміна Ua або φ може регулювати швидкість серводвигуна постійного струму електричним шляхом, але зазвичай використовується метод керування напругою якоря, що передбачає електрику в серводвигуні постійного струму з постійним магнітом, обмотка збудження замінена постійним магнітом, магнітний потік φ є постійним. Серводвигун постійного струму має хороше лінійне регулювання та швидкий час відгуку.

Переваги та недоліки серводвигуна постійного струму

Переваги: ​​точне керування швидкістю, дуже жорсткі характеристики швидкості крутного моменту, простий принцип керування, легкість у використанні, низька ціна.

Недоліки: реверс щітки, обмеження швидкості, додатковий опір, абразивні частинки (не підходить для середовища без пилу та вибухонебезпечного середовища)

Переваги та недоліки серводвигуна змінного струму

Сильні сторони: хороші функції контролю швидкості, плавне керування у всьому діапазоні швидкостей, майже повна відсутність коливань, висока ефективність понад 90%, низька температура, висока швидкість керування, висока точність керування положенням (залежно від енкодера), номінальна робоча область, можливість забезпечення постійного крутного моменту, низький момент інерції, низький рівень шуму, відсутність зносу щіток, безкоштовне обслуговування (для середовища без пилу та вибухонебезпечних матеріалів).

Недоліки: складніше керування, параметри драйвера потрібно налаштовувати на місці для визначення параметрів ПІД-регулятора, а також потрібна додаткова проводка.

Серводвигун постійного струму поділяється на щітковий та безщітковий двигун.

Вартість щіткового двигуна низька, проста конструкція, великий пусковий момент, широкий діапазон швидкості, просте керування, потребує обслуговування, але зберігає переваги (для вугільних щіток), генерує електромагнітні перешкоди, має вимоги до навколишнього середовища, зазвичай використовується для економічно чутливих загальних промислових та цивільних випадків.

Безщітковий двигун, мала вага, велика вихідна потужність, швидка реакція, висока швидкість, мала інерція, крутний момент не перекочується безладно, плавне обертання, складне керування, інтелектуальне, гнучке електронне перемикання фаз, перемикання фаз за прямокутною або синусоїдальною схемою, двигун не потребує обслуговування, ефективне енергозбереження, мале електромагнітне випромінювання, низьке підвищення температури, тривалий термін служби, підходить для різних середовищ.

Серводвигун змінного струму також є безщітковим двигуном, який поділяється на синхронний та асинхронний двигун. Для керування рухом струму зазвичай використовується синхронний двигун. Його діапазон потужності може бути дуже великим, інерція велика, найвища швидкість низька, а швидкість зі збільшенням потужності рівномірно знижується, що підходить для випадків плавної роботи на низькій швидкості.

Всередині ротора серводвигуна розташовані постійні магніти, трифазний електроприводний механізм керування U/V/W утворює електромагнітне поле. Під дією цього поля, що нахиляється до ротора, двигун одночасно передає сигнал зворотного зв'язку з енкодером на привід. Значення зворотного зв'язку порівнюється з цільовим значенням для регулювання кута обертання ротора. Точність серводвигуна визначається точністю енкодера (номер рядка).

Що таке серводвигун? Скільки існує типів? Які його робочі характеристики?

Відповідь: сервоелектричний пристрій, також відомий як виконавчий електричний пристрій, використовується в системі автоматичного керування як виконавчий елемент, надаючи отриманий електричний сигнал на кутове зміщення осі електричного пристрою або кутову швидкість.