Базавыя веды серварухавіка

Базавыя веды серварухавіка

Слова «серва» паходзіць ад грэцкага слова «раб». «Серварухавік» можна разумець як рухавік, які абсалютна падпарадкоўваецца камандзе сігналу кіравання: перад тым, як сігнал кіравання будзе адпраўлены, ротар стаіць на месцы; пры падачы сігналу кіравання ротар адразу ж круціцца; калі сігнал кіравання знікае, ротар можа неадкладна спыніцца.

Серварухавік - гэта мікрарухавік, які выкарыстоўваецца ў якасці прывада ў прыладзе аўтаматычнага кіравання. Яго функцыя заключаецца ў пераўтварэнні электрычнага сігналу ў вуглавое зрушэнне або вуглавую хуткасць верціцца вала.

Серварухавікі дзеляцца на дзве катэгорыі: сервопривод пераменнага току і сервопривод пастаяннага току

Асноўная канструкцыя серводвигателя пераменнага току падобная на асінхронны рухавік пераменнага току (асінхронны рухавік). Існуюць дзве абмоткі ўзбуджэння Wf і абмоткі кіравання WcoWf са зрушэннем фазавай прасторы на электрычны вугал 90° на статары, падлучаныя да пастаяннага пераменнага напружання, якія выкарыстоўваюць напружанне пераменнага току або змену фазы, прыкладзеныя да Wc, каб дасягнуць мэты кіравання працай рухавіка. Серварухавік пераменнага току мае такія характарыстыкі, як стабільная праца, добрая кіравальнасць, хуткая рэакцыя, высокая адчувальнасць і строгія паказчыкі нелінейнасці механічных характарыстык і характарыстык рэгулявання (неабходна быць менш за 10% да 15% і менш за 15% да 25% адпаведна).

Асноўная канструкцыя серводвигателя пастаяннага току падобная на структуру звычайнага рухавіка пастаяннага току. Хуткасць рухавіка n=E/K1j=(Ua-IaRa)/K1j, дзе E — сустрэчная электрарухаючая сіла якара, K — канстанта, j — магнітны паток на полюс, Ua, Ia — напружанне і ток якара, Ra Супраціў арматуры, змяненне Ua або змяненне φ можа кіраваць хуткасцю серварухавіка пастаяннага току, але звычайна выкарыстоўваецца метад кіравання напругай якара. У серварухавіку пастаяннага току з пастаяннымі магнітамі абмотка ўзбуджэння заменена на пастаянны магніт, а магнітны паток φ з'яўляецца пастаянным. . Серварухавік пастаяннага току мае добрыя характарыстыкі лінейнага рэгулявання і хуткі водгук часу.

Перавагі і недахопы серводвигателей пастаяннага току

Перавагі: Дакладнае рэгуляванне хуткасці, жорсткі крутоўны момант і характарыстыкі хуткасці, просты прынцып кіравання, просты ў выкарыстанні і нізкая цана.

Недахопы: камутацыя шчотак, абмежаванне хуткасці, дадатковы супраціў і часціцы зносу (не падыходзіць для беспыльных і выбуханебяспечных асяроддзяў)

Перавагі і недахопы серводвигателя пераменнага току

Перавагі: добрыя характарыстыкі рэгулявання хуткасці, плыўнае рэгуляванне ва ўсім дыяпазоне хуткасцей, амаль адсутнасць ваганняў, высокі ККД больш за 90%, меншае вылучэнне цяпла, рэгуляванне высокай хуткасці, высокадакладнае кіраванне становішчам (у залежнасці ад дакладнасці энкодэра), намінальная рабочая вобласць Унутры можна дасягнуць пастаяннага крутоўнага моманту, нізкай інэрцыі, нізкага ўзроўню шуму, адсутнасці зносу шчотак, не патрабуе абслугоўвання (падыходзіць для беспыльных, выбуханебяспечных асяроддзяў)

Недахопы: кіраванне больш складанае, параметры прывада неабходна наладжваць на месцы, каб вызначыць параметры PID, і патрабуецца больш злучэнняў.

Серварухавікі пастаяннага току дзеляцца на шчоткавыя і бесщеточные

Матавыя рухавікі маюць нізкі кошт, простую структуру, вялікі пускавы момант, шырокі дыяпазон рэгулявання хуткасці, простыя ў кіраванні, патрабуюць абслугоўвання, але простыя ў абслугоўванні (замена вугальнай шчоткі), ствараюць электрамагнітныя перашкоды, маюць патрабаванні да навакольнага асяроддзя, і звычайна выкарыстоўваюцца для недарагіх звычайных прамысловых і грамадзянскіх выпадкаў.

Бесщеточные рухавікі маюць невялікія памеры і вагу, высокую магутнасць і хуткі водгук, высокую хуткасць і малы момант інэрцыі, стабільны крутоўны момант і плаўнае кручэнне, складаныя ў кіраванні, інтэлектуальныя, гнуткія ў электронным рэжыме камутацыі, могуць камутавацца у квадратнай або сінусоіднай хвалі, неабслугоўваны рухавік, высокая эфектыўнасць і энергазберажэнне, невялікае электрамагнітнае выпраменьванне, нізкі рост тэмпературы і працяглы тэрмін службы, прыдатны для розных асяроддзяў.

Серварухавікі пераменнага току - гэта таксама бесщеточные рухавікі, якія дзеляцца на сінхронныя і асінхронныя рухавікі. У цяперашні час для кіравання рухам звычайна выкарыстоўваюцца сінхронныя рухавікі. Дыяпазон магутнасці вялікі, магутнасць можа быць вялікай, інэрцыя вялікая, максімальная хуткасць нізкая, а хуткасць павялічваецца з павелічэннем магутнасці. Раўнамерны хуткасны спуск, прыдатны для нізкай хуткасці і плаўнага ходу.

Ротар ўнутры серводвигателя - гэта пастаянны магніт. Драйвер кантралюе U/V/W трохфазную электрычнасць для фарміравання электрамагнітнага поля. Пад дзеяннем гэтага магнітнага поля круціцца ротар. У той жа час кадавальнік, які ідзе ў камплекце з рухавіком, перадае драйверу сігнал зваротнай сувязі. Значэнні параўноўваюцца для рэгулявання вугла павароту ротара. Дакладнасць серварухавіка залежыць ад дакладнасці энкодэра (колькасці ліній).

Што такое серводвигатель? Колькі існуе відаў? Якія працоўныя характарыстыкі?

Адказ: Серварухавік, таксама вядомы як выканаўчы рухавік, выкарыстоўваецца ў якасці прывада ў сістэме аўтаматычнага кіравання для пераўтварэння атрыманага электрычнага сігналу ў вуглавы зрух або вуглавую хуткасць на вале рухавіка.

Серварухавікі дзеляцца на дзве катэгорыі: серводвигатели пастаяннага і пераменнага току. Іх асноўныя характарыстыкі заключаюцца ў тым, што пры нулявым напрузе сігналу няма самакручэння, а хуткасць памяншаецца з раўнамернай хуткасцю з павелічэннем крутоўнага моманту.

У чым розніца ў прадукцыйнасці паміж серводвигателем пераменнага току і бесщеточным серводвигателем пастаяннага току?

Адказ: Прадукцыйнасць серварухавіка пераменнага току лепшая, таму што сервопривод пераменнага току кіруецца сінусоідай, а пульсацыі крутоўнага моманту невялікія; у той час як бесщеточный сервопривод пастаяннага току кіруецца трапецападобнай хваляй. Але бесщеточное кіраванне сервоприводом пастаяннага току адносна простае і таннае.

Хуткае развіццё тэхналогіі сервапрывадаў пераменнага току з пастаяннымі магнітамі прымусіла сервасістэму пастаяннага току сутыкнуцца з крызісам ліквідацыі. З развіццём тэхналогій тэхналогія сервапрывадаў пераменнага току з пастаяннымі магнітамі дасягнула выдатнага развіцця, і вядомыя вытворцы электратэхнікі ў розных краінах пастаянна выпускаюць новыя серыі серварухавікоў пераменнага току і сервапрывадаў. Сістэма сервопривода пераменнага току стала галоўным напрамкам развіцця сучаснай высокапрадукцыйнай сістэмы сервопривода, што прымушае сервосистему пастаяннага току сутыкнуцца з крызісам ліквідацыі.

У параўнанні з серводвигателями пастаяннага току серводвигатели пераменнага току з пастаяннымі магнітамі маюць наступныя асноўныя перавагі:

⑴Без шчоткі і камутатара праца больш надзейная і не патрабуе абслугоўвання.

(2) Нагрэў абмоткі статара значна зніжаецца.

⑶ Інэрцыя малая, і сістэма мае добрую хуткую рэакцыю.

⑷ Высакахуткасны і высокі крутоўны момант працоўны стан добры.

⑸Невялікі памер і лёгкі вага пры той жа магутнасці.

Прынцып серводвигателя

Канструкцыя статара серварухавіка пераменнага току ў асноўным падобная да структуры кандэнсатарнага аднафазнага асінхроннага рухавіка з раздзяленнем фазы. Статар абсталяваны дзвюма абмоткамі з узаемнай розніцай 90°, адна з'яўляецца абмоткай ўзбуджэння Rf, якая заўсёды падлучана да пераменнага напружання Uf; іншая - абмотка кіравання L, якая падлучана да напружання сігналу кіравання Uc. Такім чынам, серварухавік пераменнага току таксама называюць двума серводвигателями.

Ротар серварухавіка пераменнага току звычайна зроблены ў выглядзе вавёрчынай клеткі, але для таго, каб серварухавік меў шырокі дыяпазон хуткасцей, лінейныя механічныя характарыстыкі, адсутнасць з'явы "аўтаратацыі" і хуткую рэакцыю ў параўнанні са звычайнымі рухавікамі, ён павінен мець Супраціўленне ротара вялікае, а момант інэрцыі малы. У цяперашні час існуе два тыпы канструкцый ротара, якія шырока выкарыстоўваюцца: адзін - гэта ротар з каротказамкнутым ротам з накіроўвалымі з высокім удзельным супрацівам, вырабленымі з токаправодных матэрыялаў з высокім удзельным супрацівам. Для памяншэння моманту інэрцыі ротара ротар выкананы тонкім; другі ўяўляе сабой полы ротар у форме чашкі, зроблены з алюмініевага сплаву, сценка кубкі складае ўсяго 0,2 -0,3 мм, момант інэрцыі ротара ў форме полай формы невялікі, рэакцыя хуткая, а праца стабільная, таму ён шырока выкарыстоўваецца.

Калі серварухавік пераменнага току не мае кіруючага напружання, існуе толькі пульсуючае магнітнае поле, якое ствараецца абмоткай узбуджэння ў статары, а ротар нерухомы. Калі ёсць кіруючае напружанне, у статары генеруецца верціцца магнітнае поле, і ротар круціцца ў напрамку верціцца магнітнага поля. Калі нагрузка пастаянная, хуткасць рухавіка змяняецца з велічынёй кіруючага напружання. Калі фаза кіруючага напружання супрацьлеглая, серводвигатель будзе перавернуты.

Хоць прынцып працы серварухавіка пераменнага току падобны на прынцып працы аднафазнага асінхроннага рухавіка, які працуе ад кандэнсатара, супраціўленне ротара першага значна большае, чым у апошняга. Такім чынам, у параўнанні з асінхронным рухавіком, які працуе ад кандэнсатара, серварухавік мае тры асноўныя асаблівасці:

1. Вялікі пускавы момант: з-за вялікага супраціву ротара характарыстыка крутоўнага моманту (механічная характарыстыка) бліжэй да лінейнай і мае большы пускавы момант. Такім чынам, калі статар мае кіруючае напружанне, ротар круціцца неадкладна, што мае характарыстыкі хуткага запуску і высокай адчувальнасці.

2. Шырокі працоўны дыяпазон: стабільная праца і нізкі ўзровень шуму. [/p][p=30, 2, злева] 3. Адсутнасць з'явы самакручэння: калі серварухавік, які працуе, губляе кіруючае напружанне, рухавік неадкладна спыніцца.

Што такое «мікрарухавік з дакладнай трансмісіяй»?

«Мікрарухавік прэцызійнай трансмісіі» можа хутка і правільна выконваць інструкцыі ў сістэме, якія часта змяняюцца, і кіраваць сервомеханізмам для завяршэння працы, чаканай інструкцыяй, і большасць з іх можа адпавядаць наступным патрабаванням:

1. Ён можа запускацца, спыняцца, тармазіць, рухацца заднім ходам і часта працаваць на нізкай хуткасці, а таксама мае высокую механічную трываласць, высокі ўзровень цеплаўстойлівасці і высокі ўзровень ізаляцыі.

2. Добрая хуткая здольнасць рэагавання, вялікі крутоўны момант, малы момант інэрцыі і малая пастаянная часу.

3. З драйверам і кантролерам (напрыклад, серварухавік, крокавы рухавік), прадукцыйнасць кіравання добрая.

4. Высокая надзейнасць і высокая дакладнасць.

Катэгорыя, структура і прадукцыйнасць "мікрарухавіка з дакладнай перадачай"

Серварухавік пераменнага току

(1) Двухфазны серварухавік пераменнага току з кароткаствольнай клеткай (тонкі ротар з кароткай клеткай, прыблізна лінейныя механічныя характарыстыкі, невялікі аб'ём і ток узбуджэння, сервопривод з нізкай магутнасцю, праца на нізкай хуткасці недастаткова плаўная)

(2) Двухфазны серварухавік пераменнага току з немагнітным кубкавым ротарам (ротар без стрыжня, ​​амаль лінейныя механічныя характарыстыкі, вялікі аб'ём і ток узбуджэння, малая магутнасць сервопривода, плаўная праца на нізкай хуткасці)

(3) Двухфазны серварухавік пераменнага току з ферамагнітным ротарам з чашкай (ротар з чашкай зроблены з ферамагнітнага матэрыялу, амаль лінейныя механічныя характарыстыкі, вялікі момант інэрцыі ротара, невялікі зубчасты эфект, стабільная праца)

(4) Серварухавік пераменнага току з сінхронным пастаянным магнітам (кааксіяльны інтэграваны блок, які складаецца з сінхроннага рухавіка з пастаяннымі магнітамі, тахометра і элемента вызначэння становішча, статар з'яўляецца 3-фазным або 2-фазным, а ротар з магнітнага матэрыялу павінен быць абсталяваны прывад; шырокі дыяпазон хуткасцей і механічныя характарыстыкі складаюцца з пастаяннай вобласці крутоўнага моманту і пастаяннай плошчы магутнасці, якія могуць быць заблакіраваны бесперапынна, з добрай прадукцыйнасцю хуткага рэагавання, вялікай магутнасцю магутнасць і невялікія ваганні крутоўнага моманту; ёсць два рэжымы прывада квадратнай хвалі і прывада сінусоіднай хвалі, добрае кіраванне і электрамеханічная інтэграцыя хімічных прадуктаў)

(5) Асінхронны трохфазны серварухавік пераменнага току (ротар падобны да асінхроннага рухавіка з асінхронным рухавіком і павінен быць абсталяваны драйверам. Ён прымае вектарнае кіраванне і пашырае дыяпазон пастаяннага рэгулявання хуткасці магутнасці. Ён у асноўным выкарыстоўваецца ў сістэмы рэгулявання хуткасці шпіндзеля станка)

Серварухавік пастаяннага току

(1) Серварухавік пастаяннага току з друкаванай абмоткай (дыскавы ротар і дыскавы статар злучаны па восі з цыліндрычнай магнітнай сталлю, момант інэрцыі ротара малы, няма эфекту зубчастага зачаплення, эфекту насычэння, а выхадны крутоўны момант вялікі)

(2) Серварухавік пастаяннага току з драцяным дыскам (дыскавы ротар і статар злучаны па восі цыліндрычнай магнітнай сталі, момант інэрцыі ротара малы, прадукцыйнасць кіравання лепшая, чым у іншых серварухавікоў пастаяннага току, эфектыўнасць высокая і выхадны крутоўны момант вялікі)

(3) Рухавік пастаяннага току з якарам з пастаянным магнітам кубкавага тыпу (ротар без стрыжня, ​​малы момант інэрцыі ротара, прыдатны для сервосистемы з паступовым рухам)

(4) Бесщеточный серварухавік пастаяннага току (статар з'яўляецца шматфазнай абмоткай, ротар з'яўляецца пастаянным магнітам, з датчыкам становішча ротара, без іскравых перашкод, доўгі тэрмін службы, нізкі ўзровень шуму)

крутоўны момант рухавіка

(1) Крутоўны рухавік пастаяннага току (плоская структура, колькасць полюсаў, колькасць прарэзаў, колькасць камутацыйных частак, колькасць паслядоўных праваднікоў; вялікі выхадны крутоўны момант, бесперапынная праца на нізкай хуткасці або ў прыпынку, добрыя механічныя і рэгулявальныя характарыстыкі, малая электрамеханічная пастаянная часу )

(2) Бесщеточный рухавік пастаяннага току (падобны па структуры да бесщеточного серварухавіка пастаяннага току, але плоскі, з мноствам полюсаў, прарэзаў і паслядоўных праваднікоў; вялікі выхадны крутоўны момант, добрыя механічныя і рэгулявальныя характарыстыкі, доўгі тэрмін службы, адсутнасць іскраў, адсутнасць шуму Нізкі)

(3) Момантны рухавік пераменнага току з каротказатворным рухавіком (ротар з замкнутым ротарам, плоская структура, вялікая колькасць полюсаў і пазаў, вялікі пускавы момант, малая электрамеханічная пастаянная часу, працяглая праца з блакіраваным ротарам і мяккія механічныя ўласцівасці)

(4) Рухавік пераменнага току з цвёрдым ротарам (цвёрды ротар з ферамагнітнага матэрыялу, плоская структура, вялікая колькасць полюсаў і пазаў, ротар з працяглым блакаваннем, плаўная праца, мяккія механічныя ўласцівасці)

крокавы рухавік

(1) Рэактыўны крокавы рухавік (статар і ротар зроблены з лістоў крамянёвай сталі, на стрыжні ротара няма абмоткі, а на статары ёсць абмотка кіравання; вугал кроку невялікі, пускавая і рабочая частата высокая , дакладнасць вугла кроку нізкая, і няма самафіксуючага моманту)

(2) Крокавы рухавік з пастаяннымі магнітамі (ротар з пастаяннымі магнітамі, радыяльная палярнасць намагнічанасці; вялікі вугал кроку, нізкая пускавая і працоўная частата, утрымліваючы крутоўны момант і меншае энергаспажыванне, чым рэактыўны тып, але патрабуюцца станоўчыя і адмоўныя імпульсы току)

(3) Гібрыдны крокавы рухавік (ротар з пастаянным магнітам, палярнасць восевай намагнічанасці; высокая дакладнасць вугла кроку, утрымліваючы момант, малы ўваходны ток, як рэактыўны, так і пастаянны магніт