Die Rolle des Servomotors besteht darin, das Eingangsspannungssignal (dh die Steuerspannung) in eine Winkelverschiebung oder Winkelgeschwindigkeitsausgabe auf der Welle umzuwandeln. Es wird häufig als Aktuator in einem automatischen Steuerungssystem verwendet. Daher wird der Servomotor auch als Aktuatormotor bezeichnet. Das Hauptmerkmal ist: Der Rotor dreht sich sofort, wenn die Spannung geregelt wird, und der Rotor stoppt sofort, wenn keine Steuerspannung anliegt. Die Lenkung und Geschwindigkeit der Welle werden durch die Richtung und Größe der Steuerspannung bestimmt. Servomotoren sind in zwei Hauptkategorien unterteilt: Wechselstrom und Gleichstrom.
ErstensAC-Servomotor
1. Grundstruktur
Der AC-Servomotor besteht hauptsächlich aus einem Stator und einem Rotor.
Der Statorkern ist üblicherweise mit einem Siliziumstahlblech laminiert. Zweiphasenwicklungen sind in die Schlitze auf der Oberfläche des Statorkerns eingebettet. Eine Phasenwicklung ist eine Feldwicklung und die andere Phasenwicklung ist eine Steuerwicklung. Die Zweiphasenwicklungen sind räumlich um 90 Grad voneinander entfernt. Während des Betriebs ist die Feldwicklung f mit der Wechselstrom-Erregerstromquelle verbunden, und die Steuerwicklung k wird mit der Steuersignalspannung Uk addiert.
Hauptsächlich bestehend aus: Stator 1, Rotor 5 und Erfassungselement 8 und anderen Teilen.
2. Arbeitsprinzip
Wenn im AC-Servomotor keine Steuerspannung anliegt, ist nur das von der Feldwicklung erzeugte pulsierende Magnetfeld im Luftspalt vorhanden, und es liegt kein Anlaufdrehmoment am Rotor vor und dieser ist stationär. Wenn eine Steuerspannung vorliegt und der Steuerwicklungsstrom und der Feldwicklungsstrom phasenverschoben sind, wird im Luftspalt ein rotierendes Magnetfeld erzeugt und ein elektromagnetisches Drehmoment erzeugt, um den Rotor in Richtung des rotierenden Magnetfelds zu drehen. Die Anforderungen an den Servomotor können jedoch nicht nur unter der Steuerspannung gestartet werden, sondern auch nach dem Verschwinden der Spannung sollte der Motor sofort abstellen. Wenn die Steuerspannung des Servomotors verschwindet und sich wie ein normaler einphasiger Asynchronmotor weiter dreht, tritt ein Durchgehen auf. Wir nennen dieses Phänomen der Selbstrotation aufgrund von Kontrollverlust.
3. Kontrollmethode
Die Metaphysik kann die folgenden drei Methoden verwenden, um die Geschwindigkeit und Drehrichtung des Servomotors zu steuern.
(1) Amplitudenregelung Halten Sie die Phasendifferenz zwischen Steuerspannung und Erregerspannung konstant und ändern Sie nur die Amplitude der Steuerspannung.
(2) Phasenregelung Halten Sie die Amplitude der Steuerspannung konstant und ändern Sie nur die Phasendifferenz zwischen Steuerspannung und Erregerspannung.
(3) Amplitudenphasenregelung Ändern Sie gleichzeitig die Amplitude und Phase der Steuerspannung.
Zweitens DC-Servomotor
1. Grundstruktur
Der herkömmliche DC-Servomotor ist im Wesentlichen ein normaler DC-Motor mit einer geringen Kapazität. Es hat zwei Arten von Erregung und Permanentmagneten und seine Struktur ist im Grunde die gleiche wie die eines gewöhnlichen Gleichstrommotors.
Der Rotor des becherförmigen Gleichstromservomotors besteht aus einem hohlen becherförmigen Zylinder aus einem nichtmagnetischen Material, und der Rotor ist leicht, so dass das Trägheitsmoment klein und die Reaktion schnell ist. Der Rotor dreht sich zwischen dem inneren und dem äußeren Stator aus weichmagnetischem Material mit einem großen Luftspalt.
Der bürstenlose DC-Servomotor ersetzt die herkömmliche Bürste und den Kommutator durch eine elektronische Umkehrvorrichtung, wodurch sie zuverlässiger wird. Seine Statorkernstruktur entspricht im Wesentlichen der eines herkömmlichen Gleichstrommotors, in den eine Mehrphasenwicklung eingebettet ist, und der Rotor besteht aus einem Permanentmagnetmaterial.
2. Grundlegendes Arbeitsprinzip
Das grundlegende Arbeitsprinzip des herkömmlichen Gleichstromservomotors ist genau das gleiche wie das des normalen Gleichstrommotors. Das elektromagnetische Drehmoment wird durch die Wirkung des Ankerstroms und des Luftspaltflusses erzeugt, um den Servomotor zum Drehen zu bringen. Der Ankersteuermodus wird normalerweise übernommen, dh die Drehzahl wird durch Ändern der Ankerspannung eingestellt, während die Erregerspannung konstant gehalten wird. Je kleiner die Ankerspannung ist, desto niedriger ist die Drehzahl. Wenn die Ankerspannung Null ist, stoppt der Motor. Da der Ankerstrom Null ist, wenn die Ankerspannung Null ist, erzeugt der Motor kein elektromagnetisches Drehmoment und es gibt keine "Drehung".
Drittens der Unterschied zwischen AC- und DC-Servomotor
Nachteile des DC-Servomotors:
ein. Bürsten und Kommutatoren neigen zu Verschleiß, Funken während der Kommutierung und begrenzen die Geschwindigkeit
b. Komplexe Struktur, schwer herzustellen, hohe Kosten
Vorteile des AC-Servomotors:
c. Einfacher Aufbau, geringe Kosten und geringe Rotorträgheit im Vergleich zu Gleichstrommotoren
d. Die Kapazität des Wechselstrommotors ist größer als die des Gleichstrommotors
Leistungsanforderungen für das Servosystem
Erstens die Grundvoraussetzungen
1, hohe Verschiebungsgenauigkeit
Verschiebungsgenauigkeit: Bezieht sich auf den Grad der Übereinstimmung zwischen dem Befehlsimpuls und der Verschiebung des Maschinentisches und der tatsächlichen Verschiebung des vom Servosystem in die Tabelle umgewandelten Befehlsimpulses.
2, gute Stabilität
Stabilität: Das Servosystem kann nach einem kurzen Einstellvorgang unter dem gegebenen Eingang oder einer externen Störung einen neuen Zustand erreichen oder in den ursprünglichen Gleichgewichtszustand zurückkehren.
3, hohe Positioniergenauigkeit
Positionierungsgenauigkeit: Bezieht sich auf die Genauigkeit der Ausgabe, die die Eingabe reproduzieren kann
4, schnelle Antwort ist gut
5, breiter Geschwindigkeitsbereich
Drehzahlregelungsbereich: Bezieht sich auf das Verhältnis der maximalen und der minimalen Drehzahl, die das mechanische Gerät vom Motor bereitstellen muss.
In 6 ist die Systemzuverlässigkeit gut
7, niedrige Geschwindigkeit und großes Drehmoment
Zweitens die Klassifizierung des Servosystems
Gemäß der Klassifikationstheorie der Servosystemanpassungstheorie
a) Servosystem mit offener Schleife
c, Semi-Closed-Loop-Servosystem
