Серводвигатели — это электродвигатели, которые передают движение по замкнутому контуру управления, поэтому они полагаются на обратную связь от энкодеров или датчиков, а также на контроллер, который обрабатывает эти сигналы для формирования команд и корректировок, поступающих обратно в двигатель. Обычно это поворотные серводвигатели для точной передачи крутящего момента и частоты вращения — часто для позиционирования.
Таким образом, все серводвигательные системы включают в себя вышеупомянутый электродвигатель, а также обратную связь и электронное управление в той или иной форме.
Серводвигатели работают на осях станков, которым необходимо выполнять сложные перемещения или размещать грузы с действительно высокой точностью. Серводвигатели также могут работать на нулевых оборотах при сохранении крутящего момента для удержания груза в заданном положении, если это необходимо.
Обратите внимание, что производители классифицируют двигатели для работы на постоянной скорости по мощности в лошадиных силах или крутящему моменту на базовой скорости. В отличие от этого, серводвигатели работают в различных диапазонах скоростей, поэтому не оцениваются таким образом. Вместо этого у них есть кривые зависимости скорости от крутящего момента, которые отражают постоянный крутящий момент (который не грозит перегревом двигателя) и периодический или пиковый крутящий момент для ускорения.
Итак, чтобы выбрать серводвигатель, определите (используя инерцию приложения), какой объем груза он будет перемещать. Затем определите скорость приложения, а также расстояние и скорость, с которой должен перемещаться груз. Следующим этапом является расчет крутящего момента, а затем нанесение его на кривые зависимости крутящего момента от частоты вращения предполагаемых двигателей в качестве предельного значения постоянного и пикового крутящего момента серводвигателей во всем диапазоне оборотов оси. Так что же представляет собой выбор и калибровка подходящего комплекса серводвигателей? Часто да, но существует множество программных продуктов производителей, которые помогают упростить эту задачу. Другая хорошая новость заключается в том, что, как только проектировщик получит параметры оси и ее двигателя, он может настроить привод таким образом, чтобы защитить остальные компоненты системы, предотвратив чрезмерные крутящие моменты и другие проблемные ситуации.
Многие серводвигатели, не имеющие прямого привода, имеют максимальную частоту вращения до тысяч оборотов в минуту — поэтому, чтобы лучше использовать их возможности, разработчики часто комбинируют такие двигатели с зубчатыми передачами, чтобы увеличить выходной крутящий момент при более низкой выходной частоте вращения. В большинстве случаев это зубчатое зацепление имеет форму планетарных или гармонических зубчатых колес — прецизионных механизмов с высокой точностью и эффективностью.
Во многих случаях зубчатая передача даже позволяет машиностроителям использовать двигатели меньшего размера на осях, что приводит к экономии средств, которая может даже компенсировать стоимость дополнительной передачи.
Имейте в виду, что термин «серводвигатель» может означать разные вещи в зависимости от контекста. Обычно этот термин часто (хотя и не всегда) относится к тому, что в промышленности называют двигателями постоянного тока — бесщеточными и более дорогими (но долговечными) бесщеточными серводвигателями.
Обратите внимание, что технически бесщеточные двигатели постоянного тока работают от переменного тока, преобразуемого в прямоугольный ток, который подается на фазы двигателя в заранее определенной последовательности — так называемая электронная коммутация. То, что в промышленности называют бесщеточным двигателем переменного тока, представляет собой ту же синхронную конструкцию с постоянными магнитами, только оптимизированную для подачи синусоидального переменного тока в свои фазы. Некоторые утверждают, что нам следует навсегда переименовать бесщеточные двигатели постоянного тока в двигатели с трапециевидным заводом, а бесщеточные двигатели переменного тока (чтобы быть последовательными) следует называть двигателями с синусоидальным заводом.
Просто помните, что бесщеточные серводвигатели обеспечивают линейную и предсказуемую производительность, что упрощает их применение. Бесщеточные двигатели обычно используются в приложениях, требующих большего крутящего момента; единственная загвоздка здесь в том, что их приводы более сложны, поскольку коммутация осуществляется электронным способом, а не механически, как у бесщеточных серводвигателей. Промышленность также частично классифицирует двигатели по количеству электрических фаз. Щеточные серводвигатели постоянного тока, а также двигатели с звуковыми катушками на самом деле являются однофазными двигателями, в то время как бесщеточные серводвигатели чаще всего имеют три фазы.
Некоторые источники классифицируют конструкции на основе асинхронных двигателей с векторным управлением как серводвигательные установки, в которых предусмотрена обратная связь (обычно от датчика) для отслеживания и контроля скорости, а иногда даже положения. Эти асинхронные двигатели обычно соответствуют стандартам NEMA или метрическим стандартам, в то время как другие серводвигатели менее универсальны, поскольку их конструкция основана на настройках, специфичных для конкретного применения.
Вам также может понравиться:
Свежие комментарии