Сервосистемы применяются в широком диапазоне применений, от прерывистых операций, требующих высокого крутящего момента для быстрого ускорения и замедления, таких как снятие с конвейера, до процессов, требующих почти непрерывной работы с постоянной скоростью и крутящим моментом, таких как печать, подача рулонов и маркировка. Учитывая эти различные требования к применению и влияние крутящего момента, тока и рабочего цикла на производительность сервосистемы, легко понять, почему один тип сервопривода или двигателя подходит не для всех применений.

Ключевым фактором производительности сервосистемы является нагрев, или, более конкретно, способность двигателя и привода отводить тепло, чтобы избежать повреждения изоляции двигателя и электроники привода. Существует множество причин чрезмерного выделения тепла, но, помимо неправильного применения или плохого обслуживания изделий, одним из наиболее значимых факторов является работа с максимальным крутящим моментом (и, следовательно, пиковым током).

Напомним, что в кривая крутящего момента для серводвигателя и привода комбинация включает в себя два рабочих диапазона: постоянный крутящий момент и прерывистый (пиковый) крутящий момент. Непрерывный диапазон крутящего момента показывает крутящий момент, который могут выдавать двигатель и привод неопределенно на заданной скорости и является основой для оценки среднеквадратичного крутящего момента, требуемого приложением.

Пиковый крутящий момент — это максимальный крутящий момент, который двигатель и привод могут создавать при заданной скорости, требует максимального тока от привода. Чтобы избежать перегрева, пиковое значение крутящего момента допустимо только в течение короткого промежутка времени — обычно несколько сотен миллисекунд.

Соответственно, приложения для сервоприводов часто делятся на две категории:

• Сервоприложения, которые включают очень быстрое ускорение и замедление и, следовательно, предъявляют высокие требования к пиковому крутящему моменту

• Сервоприложения, требующие хорошие характеристики непрерывного крутящего момента с умеренными требованиями к пиковому крутящему моменту. Первый тип применения называется импульсным режимом, а второй тип — непрерывным режимом. Чтобы устранить несоответствие в требованиях к производительности между этими различными областями применения, некоторые производители предлагают две разновидности сервоприводов и двигателей: версии с импульсным режимом работы и версии с непрерывным режимом работы.

Импульсные сервоприводы и двигатели спроектированы таким образом, чтобы хорошо работать в приложениях, требующих очень быстрого ускорения и замедления и, в свою очередь, предъявляющих высокие требования к пиковому крутящему моменту. Соответственно, импульсные сервоприводы имеют высокую степень перегрузки по току, в то время как импульсные двигатели имеют меньшую инерцию, чем обычные конструкции, что снижает величину крутящего момента (и, следовательно, тока), необходимого для сложных профилей перемещения.

С другой стороны, версии с непрерывным режимом работы предназначены для получения относительно более высокого крутящего момента на более высоких скоростях на постоянной основе при умеренных пиковых характеристиках крутящего момента. Таким образом, кривые крутящего момента для приводов и двигателей непрерывного действия имеют большие области непрерывной работы.

Примечание: Среднеквадратичный крутящий момент (Среднеквадратичный крутящий момент) — это вычисленное значение, основанное на крутящем моменте, требуемом во время каждой фазы профиля движения (ускорение, постоянная скорость, удержание, замедление и т.д.) и продолжительности каждой из них.

Среднеквадратичный крутящий момент — это средневзвешенный по времени показатель, другими словами, это величина крутящего момента, которая (при непрерывном производстве) обеспечивала бы тот же уровень нагрева, что и различные уровни крутящего момента и продолжительность работы двигателя в течение его фактического рабочего цикла.

Целью расчета среднеквадратичного крутящего момента является обеспечение того, чтобы при нормальной работе двигателя и привода не происходило перегрева.