Werkingsprincipe van servomotor
Servosysteem is een automatisch besturingssysteem dat ervoor zorgt dat de positie, oriëntatie, toestand en andere uitvoergestuurde variabelen van het object de willekeurige veranderingen van het invoerdoel (of gegeven waarde) volgen. De servo wordt voornamelijk gepositioneerd door pulsen. In principe kan worden begrepen dat wanneer de servomotor één puls ontvangt, deze de overeenkomstige hoek van één puls zal roteren om verplaatsing te realiseren. Omdat de servomotor zelf de functie heeft om pulsen te verzenden, dus elke keer dat de servomotor een hoek draait, zal deze een overeenkomstig aantal pulsen verzenden, wat overeenkomt met de puls die wordt ontvangen door de servomotor, of gesloten lus genoemd. Het systeem zal weet hoeveel pulsen er naar de servomotor worden gestuurd en hoeveel pulsen er tegelijkertijd worden ontvangen. Op deze manier kan de rotatie van de motor nauwkeurig worden geregeld, om een nauwkeurige positionering te bereiken, die kan oplopen tot 0.001 mm.
Classificatie van servomotoren
Servomotoren zijn onderverdeeld in AC-servo en DC-servo.
De basisstructuur van de AC-servomotor is vergelijkbaar met die van de AC-inductiemotor (asynchrone motor). Er zijn twee bekrachtigingswikkelingen Wf en stuurwikkelingen WcoWf met een faseruimteverplaatsing van 90 graden elektrische hoek op de stator, die zijn verbonden met een constante wisselspanning. Het doel van het regelen van de werking van de motor is het gebruik van de AC-spanning of faseverandering toegepast op Wc.
AC-servomotor heeft de kenmerken van een stabiele werking, goede bestuurbaarheid, snelle respons, hoge gevoeligheid en strikte niet-lineariteitsindex van mechanische kenmerken en regelkarakteristieken (respectievelijk minder dan 10 procent ~ 15 procent en minder dan 15 procent ~ 25 procent).
Voor- en nadelen van DC-servomotor
Voordelen: nauwkeurige snelheidsregeling, harde koppel-snelheidskarakteristieken, eenvoudig regelprincipe, handig gebruik en goedkope prijs.
Nadelen: borstelcommutatie, snelheidsbeperking, extra weerstand en vorming van slijtagedeeltjes (niet geschikt voor stofvrije en explosieve omgeving).
Voor- en nadelen van een AC-servomotor
Voordelen: goede snelheidsregelingskarakteristieken, soepele regeling kan worden bereikt in de hele snelheidszone, bijna geen trillingen, meer dan 90 procent hoog rendement, minder warmte, hoge snelheidsregeling, zeer nauwkeurige positieregeling (afhankelijk van de encodernauwkeurigheid), constant koppel, lage traagheid, laag geluidsniveau, geen borstelslijtage, onderhoudsvrij (van toepassing op stofvrije en explosieve omgevingen) kan worden bereikt in de nominale werkzone.
Nadelen: de besturing is complex en de parameters van de driver moeten worden bepaald door de PID-parameters ter plaatse aan te passen, wat meer bedrading vereist.
Drie besturingsmethoden van servomotor
Koppelregeling: de koppelregelingsmodus is om het uitgangskoppel van de motoras extern in te stellen via de invoer van een externe bai analoge hoeveelheid of de toewijzing van een direct adres.
2. Positieregeling: de positieregelingsmodus bepaalt over het algemeen de rotatiesnelheid door de frequentie van de externe ingangspuls en de rotatiehoek door het aantal pulsen. Sommige servo's kunnen de snelheid en verplaatsing direct toewijzen via communicatie.
Snelheidsmodus: de rotatiesnelheid kan worden geregeld door de invoer van analoge hoeveelheid of de frequentie van de puls. De snelheidsmodus kan ook worden gepositioneerd wanneer er een buitenste lus PID-regeling van het bovenste regelapparaat is, maar het positiesignaal van de motor of het positiesignaal van de directe belasting moet voor berekening naar de bovenste terugkoppeling worden gestuurd. De positiemodus ondersteunt ook de detectie van het positiesignaal door de directe belasting buitenring. Op dit moment detecteert de encoder aan het uiteinde van de motoras alleen het motortoerental en wordt het positiesignaal geleverd door het detectieapparaat aan het directe eindpunt van de belasting. Dit voordeel is dat het de fout in het tussenliggende transmissieproces kan verminderen en de positioneringsnauwkeurigheid van het hele systeem kan vergroten.