Сервосистемы применяются в широком спектре применений, от прерывистых операций, требующих высокого крутящего момента для быстрого ускорения и замедления, таких как снятие с конвейера, до процессов, требующих практически непрерывной работы с постоянными требованиями к скорости и крутящему моменту, 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 тепловыделения, но, помимо неправильного использования или плохого обслуживания изделий, работа с пиковым крутящим моментом (и, следовательно, пиковым током) является одним из наиболее значимых факторов.

Напомним, что 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 создавать 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, максимальное значение крутящего момента допустимо только в течение короткого промежутка времени — обычно несколько сотен миллисекунд.

Соответственно, сервоприводы часто делятся на две категории:

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

• Сервоприводы, 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 различия в требованиях к производительности между этими различными областями применения, некоторые производители предлагают два варианта сервоприводов и двигателей: версии с импульсным режимом работы и версии с непрерывным режимом работы.

Импульсные сервоприводы и двигатели разработаны таким образом, чтобы хорошо работать в приложениях, требующих очень высоких скоростей разгона и замедления и, в свою очередь, предъявляющих высокие требования к пиковому крутящему моменту. Соответственно, сервоприводы с импульсным режимом работы имеют высокую степень перегрузки по току, в то время как двигатели с импульсным режимом работы обладают меньшей инерцией, чем обычные конструкции, что снижает величину крутящего момента (и, следовательно, тока), требуемую для сложных профилей перемещения.

С другой стороны, версии для работы в непрерывном режиме предназначены для создания относительно более высокого крутящего момента на более высоких скоростях на постоянной основе при умеренных пиковых значениях 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 расчетное значение, основанное на крутящем моменте, необходимом во время каждой фазы профиля движения (ускорение, постоянная скорость, удержание, замедление и т.д.) и продолжительности каждой из них.

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

Цель расчета среднеквадратичного крутящего момента состоит в том, чтобы гарантировать отсутствие перегрева при нормальной работе двигателя и привода.