Серводрайвер что это: Драйвер серводвигателя (сервомотора). Обзор

Серводрайверы JMC серия JASD, цена в Рефит

  • Главная
  • Сервоприводы JMC
  • Серводрайверы JMC серия JASD

Серводрайверы общего назначения серии JASD – это высокопроизводительные серводрайверы переменного тока, разработанные компанией JMC. В данных сервоприводах используется передовая цифровая интегральная микросхема управления двигателем, большая программируемая логическая схема и интегрированный модуль питания, характерными особенностями которых являются компактные размеры, высокая степень интеграции, стабильная работа и надежная защита.

Встроенные интерфейсы цифровых и аналоговых входов-выходов позволяют использовать их вместе с различными устройствами и ПК.

Серводрайверы поддерживают связь по протоколу Modbus, что дает возможность иметь полностью цифровое управление позиционированием, скоростью и крутящим моментом совместно с оптимизированным алгоритмом ПИД-регулирования, что обеспечивает высокую точность и быстродействие работы всего электропривода. Кроме того, серводрайверы JASD могут управлять двигателями как с инкрементальными энкодерами (2500 имп/об), так и с высокоточными абсолютными энкодерами (17- и 20-битными) для удовлетворения разных требований к производительности и использования в таких областях автоматизации как станки с ЧПУ, печатающие и упаковочные механизмы, текстильное оборудование, манипуляторы, автоматические производственные линии и т.п.

Особенности серводрайверов JASD:

  • функция точного позиционирования;
  • привод имеет связь с ПК через порт RS-232, чтобы иметь легкую, быструю систему настройки сервоприводом.
  • модуль автоматического регулирования нагрузки;
  • встроенный фильтр FIR для уменьшения резонанса;
  • встроенный датчик ошибок крутящего момента, благодаря которому серводвигатель противостоит негативным внешним факторам;
  • три режима: управление положением, регулировка скорости, управление крутящим моментом;
  • частота входных импульсов к 4 МГц;
  • доступен программируемый 8-канальный вход и 5-канальный выход, пользователи могут определять входящие, исходящие сигналы через настройки;
  • могут работать с двигателями с 20- и 23-bit абсолютным энкодером;
  • встроенная защита от перегрузки по напряжению, скорости, отклонения положения, ошибки энкодера и т.д.;
  • широкий спектр мониторинга, где пользователь может выбрать желаемые элементы для проверки состояния работы;

Скачать:

  • каталог
  • руководство пользователя

Модель
серводрайвера
Напряжение
питания, В
Номинальная
мощность, кВт
Выходной
ток, А
Макс. выходной
ток, А
Тормозной
резистор
Цена за шт.
с НДС, грн.
JASD2002-20B 220 0.2 2.1 5.8 отсутствует 9633.00
JASD4002-20B 220 0.4 2.8
9.6
отсутствует 8521.50
JASD7502-20B 220 0.75 5.5 16.9 встроенный 9262.50
JASD15002-20B 220 1.5 8 19 встроенный 10374.00
JASD20002-20B 220 2. 0 14 33 встроенный 9016.80
JASD30002-20B 220 3.0 20 50 встроенный 13822.50


Серводвигатели JMC серия JASM

Добавить комментарий

Copyright © 2022 refit.com.ua All rights reserved. Created by Siter.in.ua.

Сравнение сервоприводов и шаговых двигателей

Содержание:

  • 1. Физика процесса
  • 2. Асинхронные двигатели
  • 3. Синхронные двигатели
  • 4. Шаговые двигатели
  • 5. Двигатели с постоянными магнитами
  • 6. Гибридные двигатели
  • 7. Сервопривод
  • 8. Вывод
Рисунок 1 — Сервопривод

1. Физика процесса

Электрические машины широко применяют на электрических станциях, в промышленности, на транспорте, в авиации, в системах автоматического регулирования и управления, в быту. Электрические машины преобразуют механическую энергию в электрическую и наоборот, электрическую энергию в механическую. Машина, преобразующая механическую энергию в электрическую, называется генератором. Преобразование электрической энергии в механическую осуществляется двигателями.Принцип действия электрических машин основан на использовании законов электромагнитной индукции и электромагнитных сил. Если в магнитном поле полюсов постоянных магнитов или электромагнитов поместить проводник и под действием какой-либо силы F1 перемещать его, то в нем возникает Э.Д.С. равная:

E=B×I×vE= B times I times v

где В — магнитная индукция в месте, где находится проводник,
l — активная длина проводника (та его часть, которая находится в магнитном поле),
v — скорость перемещения проводника в магнитном поле.

Если этот проводник замкнуть на какой-либо приемник энергии, то в замкнутой цепи под действием Э.Д.С. будет протекать ток, совпадающий по направлению с Э. Д.С. в проводнике. В результате взаимодействия тока I в проводнике с магнитным полем полюсов создается электромагнитная сила Fэ, направление которой определяется по правилу левой руки; эта сила будет направлена навстречу силе, перемещающей проводник в магнитном поле. При равенстве сил F1 = Fэ проводник будет перемещаться с постоянной скоростью. Следовательно, в такой простейшей электрической машине механическая энергия, затрачиваемая на перемещение проводника, преобразуется в энергию электрическую, отдаваемую сопротивлению внешнего приемника энергии, т. е. машина работает генератором. Та же простейшая электрическая машина может работать двигателем. Если от постороннего источника электрической энергии через проводник пропустить ток, то в результате взаимодействия тока в проводнике с магнитным полем полюсов создается электромагнитная сила Рэ, под действием которой проводник начнет перемещаться в магнитном поле, преодолевая силу торможения какого-либо механического приемника энергии.

Рисунок 2 — Физика процесса

Таким образом, рассмотренная машина так же, как и любая электрическая машина, обратима, т. е. может работать как генератором, так и двигателем. Для увеличения Э.Д.С. и электромеханических сил электрические машины снабжаются обмотками, состоящими из большого числа проводов, которые соединяются между собой так, чтобы Э.Д.С. в них имели одинаковое направление и складывались. Э.Д.С. в проводнике будет индуктирована также и в том случае, когда проводник неподвижен, а перемещается магнитное поле полюсов.

2. Асинхронные двигатели

Наиболее распространенные электрические машины. В основном они используются как электродвигатели и являются основными преобразователями электрической энергии в механическую.Асинхронный двигатель имеет статор (неподвижная часть) и ротор (подвижная часть), разделенные воздушным зазором, ротор крепится на подшипниках. Активными частями являются обмотки; все остальные части — конструктивные, обеспечивающие необходимую прочность, жесткость, охлаждение, возможность вращения и т. п. По конструкции ротора асинхронные машины подразделяют на два основных типа: с короткозамкнутым ротором и с фазным ротором.

Оба типа имеют одинаковую конструкцию статора и отличаются лишь исполнением обмотки ротора. Магнитопровод ротора выполняется аналогично магнитопроводу статора — из электротехнической стали и шихтованным. Фазный ротор используют когда необходимо создать большой пусковой момент. К ротору подводят ток и в результате уже возникает магнитный поток необходимый для создания момента.

На обмотку статора подается напряжение, под действием которого по этим обмоткам протекает ток и создает вращающееся магнитное поле. Магнитное поле воздействует на стержни ротора и по закону магнитной индукции возникает электрический ток т. к. изменяется магнитный поток, проходящий через замкнутый контур ротора. Токи в стержнях ротора создают собственное магнитное поле стержней, которые вступают во взаимодействие с вращающимся магнитным полем статора. В результате на каждый стержень действует сила, которая складываясь по окружности создает вращающийся электромагнитный момент ротора из-за того, что индукционный ток, возникающий в замкнутом контуре ротора, имеет такое направление, что создаваемое им магнитное поле противодействует тому изменению магнитного потока, которым был вызван данный ток.

Следовательно и возникает вращение.Частота вращения ротора не может достигнуть частоты вращения магнитного поля, так как в этом случае угловая скорость вращения магнитного поля относительно обмотки ротора станет равной нулю, магнитное поле перестанет индуцировать в обмотке ротора Э.Д.С. и, в свою очередь, создавать крутящий момент.

Рисунок 3 — Вид асинхронной машины с короткозамкнутым ротором в разрезе

На рисунке приведен вид асинхронной машины с короткозамкнутым ротором в разрезе:

1 — станина,

2 — сердечник статора,

3 — обмотка статора,

4 — сердечник ротора с короткозамкнутой обмоткой,

5 — вал.

3. Синхронные двигатели

Синхронный двигатель не имеет принципиальных конструктивных отличий от асинхронных. На статоре синхронного двигателя помещается трехфазная обмотка, при включении которой в сеть трехфазного переменного тока будет создано вращающееся магнитное поле, число оборотов в минуту которого n = 60f/p, где f — частота напряжения питания привода. На роторе двигателя помещена обмотка возбуждения, включаемая в сеть источника постоянного тока. Либо ротор выполнен из постоянного магнита. Ток возбуждения создает магнитный поток полюсов или в случае с постоянным магнитом, магнитный поток уже создан. Вращающееся магнитное поле, полученное токами обмотки статора, увлекает за собой полюса ротора. При этом ротор может вращаться только с синхронной скоростью, т. е. со скоростью, равной скорости вращения поля статора. Таким образом, скорость синхронного двигателя строго постоянна, если неизменна частота тока питающей сети.

Достоинством синхронных двигателей является меньшая, чем у асинхронных, чувствительность к изменению напряжения питающей сети. У синхронных двигателей вращающий момент пропорционален напряжению сети в первой степени, тогда как у асинхронных — квадрату напряжения. Вращающий момент синхронного двигателя создается в результате взаимодействия магнитного поля статора с магнитным полем полюсов. От напряжения питающей сети зависит только магнитный поток поля статора.

4. Шаговые двигатели

Шаговые двигатели — это электромеханические устройства, преобразующие сигнал управления в угловое (или линейное) перемещение ротора с фиксацией его в заданном положении без устройств обратной связи. По сути шаговый двигатель является синхронным, но отличается подходом управления. Рассмотрим самые распространенные.

5. Двигатели с постоянными магнитами

Рисунок 4 — Ротор

Двигатели с постоянными магнитами состоят из статора, который имеет обмотки, и ротора, содержащего постоянные магниты. Чередующиеся полюса ротора имеют прямолинейную форму и расположены параллельно оси двигателя. Благодаря намагниченности ротора в таких двигателях обеспечивается больший магнитный поток и, как следствие, больший момент, чем у двигателей с переменным магнитным сопротивлением. Такой двигатель имеет величину шага 30°. При включении тока в одной из катушек, ротор стремится занять такое положение, когда разноименные полюса ротора и статора находятся друг напротив друга. Для осуществления непрерывного вращения нужно включать фазы попеременно. На практике двигатели с постоянными магнитами обычно имеют 48—24 шага на оборот (угол шага 7,5—15°). Двигатели с постоянными магнитами подвержены влиянию обратной Э.Д.С. со стороны ротора, котрая ограничивает максимальную скорость.

6. Гибридные двигатели

Рисунок 5 — Устройство гибридных двигателей

Являются более дорогими, чем двигатели с постоянными магнитами, зато они обеспечивают меньшую величину шага, больший момент и большую скорость. Типичное число шагов на оборот для гибридных двигателей составляет от 100 до 400 (угол шага 3,6…0,9°). Ротор гибридного двигателя имеет зубцы, расположенные в осевом направлении. Ротор разделен на две части, между которыми расположен цилиндрический постоянным магнит. Таким образом, зубцы верхней половинки ротора являются северными полюсами, а зубцы нижней половинки — южными. Кроме того, верхняя и нижняя половинки ротора повернуты друг относительно друга на половину угла шага зубцов. Число пар полюсов ротора равно количеству зубцов на одной из его половинок. Зубчатые полюсные наконечники ротора, как и статор, набраны из отдельных пластин для уменьшения потерь на вихревые токи. Статор гибридного двигателя также имеет зубцы, обеспечивая большое количество эквивалентных полюсов, в отличие от основных полюсов, на которых расположены обмотки. Обычно используются 4 основных полюса для 3,6° двигателей и 8 основных полюсов для 1,8…0,9° двигателей. Зубцы ротора обеспечивают меньшее сопротивление магнитной цепи в определенных положениях ротора, что улучшает статический и динамический момент. Это обеспечивается соответствующим расположением зубцов, когда часть зубцов ротора находится строго напротив зубцов статора, а часть между ними. Зависимость между числом полюсов ротора, числом эквивалентных полюсов статора и числом фаз определяет угол шага S двигателя:

S=360/(Nph×Ph)=360/NS= 360 / ( Nph times Ph ) = 360 / N

где Nph — число эквивалентных полюсов на фазу, равное числу полюсов ротора,
Ph — число фаз,
N — полное количество полюсов для всех фаз вместе.

7. Сервопривод

Рисунок 6 — График зависимости момента от скорости вращения двигателя

Сервопривод — общее название привода, синхронного, асинхронного либо любого другого, с отрицательной обратной связью по положению, моменту и др. параметрам, позволяющего точно управлять параметрами движения. Сервопривод – это комплекс технических средств. Состав сервопривода: привод – например, электромотор, датчик обратной связи – например, датчик угла поворота выходного вала редуктора (энкодер), блок питания и управления (он же преобразователь частоты \ сервоусилитель \ инвертор \ servodrive). Мощность двигателей: 0,05…15 кВт. Существует понятие «вентильный двигатель». Это всего лишь названия для двигателя, управление которым осуществляется через «вентили» – ключи, переключатели и т. п. коммутационные элементы. Современными «вентилями» являются IGBT-транзисторы использующиеся в блоках управления приводами. Никакого конструктивного отличия нет. Основным достоинством сервоприводов является наличие обратной связи, благодаря которой такая система может поддерживать точность позиционирования на высоких скоростях и высоких моментах.

Также систему отличает низкоинерционность и высокие динамические характеристики, например время переключения от скорости –3 000 об/мин до достижения 3 000 об/мин составляет всего 0,1 с. Современные блоки управления являются высокотехнологическими изделиями со сложной системой управления и могут обеспечить выполнение практически любой задачи.

Характеристики системы сервопривода рассмотрим основываясь на сервоприводах фирмы Delta elc. Серии блока управления ASDA-A и двигателем 400 Вт. Как видно поддержание момента линейное на всем диапазоне скоростей. Это достигается благодаря использованию синхронного двигателя в высококачественном исполнении. Величина шага перемещения определяется разрешающей способностью датчика обратной связи, энкодера, а так же блоком управления. Стандартные сервоприводы могут обеспечить шаг в 0,036° т. е. 1/10 000 от оборота, и это на скоростях до 5 000 об/мин.

Самые современные сервоприводы отрабатывают шаг в 1/2 500 000.

Рисунок 7 — Шаговый двигательРисунок 8 — Серводвигатель
Шаговый двигательСерводвигатель
Надежность
Шаговые двигатели обладают высокой надежностью, так как в их конструкции отсутствуют изнашивающиеся детали. Рабочий ресурс двигателя зависит только от ресурса примененных в нем подшипников. Большинство современных бесколлекторных сервоприводов от известных производителей (Mitsubishi, Siemens, Omron, Delta) отличаются высокой надежностью, порой сравнимой с надежностью шаговых двигателей, даже несмотря на значительно более сложное устройство сервопривода.
Эффект потери шагов
Всем шаговым двигателям присуще свойство потери шагов. Данный эффект проявляется в некотором неконтролируемом смещении траектории перемещения инструмента, от необходимой траектории. При изготовлении простых деталей, имеющих малую длину траектории перемещения инструмента и при невысоких требованиях к изделию, в большинстве случаем данным эффектом можно пренебречь. Но при обработке сложных изделий (пресс-формы, резьба и т. п.), где длина траектории может достигать километров!, данный эффект в большинстве случаев будет приводить к неисправимому браку. Данный эффект проявляется при выходе за допустимые характеристики двигателя, при неправильном управлении двигателем, а также при «проблемах» с механикой. Применение современных технологий управления шаговыми двигателями, с применением современной электроники, позволяет полностью устранить данный эффект, но стоимость возрастает. Эффект потери шагов у сервоприводов полностью отсутствует. Потому, что в каждом сервоприводе имеется датчик положения (энкодер), который постоянно отслеживает положение ротора двигателя и при необходимости выдает команды коррекции положения, на основании которых управляющая электроника, проанализировав данные, полученные с энкодера, вырабатывает необходимые сигналы управления на двигатель. Данный механизм называется обратной связью.
Скорость перемещения
При использовании шаговых двигателей в приводах подач в станках с ЧПУ можно добиться скорости 150…300 мм/сек (бывает и больше, но это уже «экзотика»). При максимальных скоростях и при превышении допустимой нагрузки возможно проявление эффекта потери шагов. Приводы подач станков с ЧПУ на основе серводвигателей позволяют достигать высоких скоростей. Скорость холостого перемещения 0,5…1 м/c является нормальным явлением для сервоприводов.
Динамическая точность*
Динамическая точность является определяющей характеристикой при обработке сложноконтурных изделий (пресс-формы, резьба и т. п.). Шаговые двигатели отличаются высокой динамической точностью, которая является следствием принципов работы шагового двигателя. Обычно, на хорошей механике, рассогласование не превышает 20 мкм (1 мкм = 0,001 мм). Высококачественные сервоприводы имеют высокую динамическую точность до 1…2 мкм и выше! (1 мкм = 0,001 мм). Для получения высокой динамической точности необходимо применять сервоприводы, предназначенные для контурного управления, которые точно отрабатывают заданную траекторию.
Стоимость
В шаговых двигателях применяются дорогостоящие редкоземельные магниты, а также ротор и статор изготавливаются с прецизионной точностью, и поэтому по сравнению с общепромышленными электродвигателями шаговые двигатели имеют более высокую стоимость. Применение дорогостоящего датчика положения ротора, а также применение достаточно сложного блока управления обуславливает значительно более высокую стоимость, чем у шагового двигателя.
Стоимость систем для создания момента в 2 Нм
Гибридный шаговый двигатель с шагом 1,8° – 12 000 р.
Блок управления – 9 600 р.
Привод с энкодером обеспечивающий шаг в 0,036°, максимальную скорость 3 000 об/мин — 12 704 р.
Блок управления – 13 000 р.
Ремонтопригодность
шагового двигателя может выйти из строя только обмотка статора, а ее замену может произвести только производитель двигателя, так как если двигатель даже только разобрать и снова собрать, он уже не будет работать! Потому, что при разборке двигателя происходит разрыв магнитных цепей внутри двигателя и происходит размагничивание магнитов. Поэтому после сборки двигателя требуется намагничивание внутренних магнитов на специальной установке.Поврежденный серводвигатель в большинстве случаев проще заменить, чем ремонтировать. Ремонту в основном подвергают только мощные двигатели, имеющие весьма высокую стоимость.
Столкновение с препятствием
Столкновение подвижных узлов станка с препятствием, в результате которого происходит остановка шагового двигателя, не взывает у него каких-либо повреждений.В станке на базе сервоприводов, при столкновении подвижных узлов с препятствием, управляющая электроника определяет, что произошло повышение нагрузки и для компенсации повышенной нагрузки повышает уровень тока, подаваемый на двигатель. При полной принудительной остановке на серводвигатель подается максимальный ток. Поэтому, если управляющая электроника не отслеживает подобную ситуацию, то возможно сгорание двигателя.
Преимущества
  • Высокая надежность
  • Относительно низкая цена
  • Высокие динамические характеристики
  • Отсутствие эффекта потери шагов
  • Высокая перегрузочная способность
Недостатки
  • Падение крутящего момента на высокой скорости
  • Низкая ремонтопригодность
  • Возможность эффекта потери шагов
  • Высокая цена, следствие использования сложной системы управления
  • Низкая ремонтопригодность
  • Требуется более бережное отношение к двигателю

* — Динамическая точность — максимальное отклонение реальной траектории перемещения инструмента от запрограммированной

8.

Вывод

Сервопривод и шаговый двигатель не являются конкурентами, а каждый занимает свою определенную нишу. Сравним их на основе рынка станков с ЧПУ. Применение шаговых двигателей полностью оправданно для применения в недорогих станках с ЧПУ (в ценовой категории до 10—12 тыс. USD), предназначенных для обработки дерева, пластиков, ДСП, МДФ, легких металлов и других материалов средней скорости.Применение высококачественных сервоприводов необходимо в высокопроизводительном оборудовании, где главным критерием является производительность. Единственный «недостаток» хорошего сервопривода – это его высокая стоимость. К примеру, станок ATS-760 на шаговых приводах стоит 11 000 $, а эта же модель, но на сервоприводах стоит 17 500 $. Однако возможности получения высокостабильного или точного управления, широкий диапазон регулирования скорости, высокая помехоустойчивость, малые габариты и вес часто являются решающими факторами их применения. Добившись одинаковых качеств от сервопривода и шагового их стоимости станут соизмеримыми при однозначном лидерстве сервопривода.

Что такое сервопривод?

Проще говоря, сервопривод сообщает двигателю, что делать, когда делать и как делать в точных деталях.

Сервопривод — это базовый элемент системы управления движением, который также включает в себя серводвигатель, контроллер и элемент обратной связи. Сервоприводы принимают командный сигнал положения, скорости или тока и регулируют напряжение и ток, подаваемые на серводвигатель, на основе обратной связи с обратной связью.

Обратите внимание, что сервоприводы также иногда называют усилителями, потому что они принимают управляющий сигнал от контроллера и усиливают его для подачи на двигатель определенного количества напряжения и тока.

У ESI Motion есть модули сервоприводов и сервоприводы, подходящие для ваших задач! Свяжитесь с нами

Некоторое содержание и диаграммы предоставлены Wikipedia и Design World

 

Сервосистемы состоят из четырех основных компонентов; двигатель, привод, контроллер и устройство обратной связи. Контроллер определяет, что должен делать двигатель, а затем запускает привод, чтобы отправить инструкции или необходимую электрическую энергию двигателю, чтобы заставить его двигаться соответствующим образом.

Контроллер отвечает за расчет требуемого пути или траектории и посылает управляющие сигналы приводу.

Затем привод посылает на двигатель необходимое напряжение и ток для достижения требуемого движения.

Сервоприводы могут управлять крутящим моментом, скоростью или положением. С графическим пользовательским интерфейсом (GUI) ESI Motion и программным обеспечением HiDS пользователь может самостоятельно устанавливать необходимые параметры и вносить коррективы по мере необходимости.

Распространенным вариантом является усилитель крутящего момента. Они преобразуют командный сигнал от контроллера в определенное количество тока, подаваемого на двигатель. Поскольку ток прямо пропорционален крутящему моменту, привод управляет величиной крутящего момента, создаваемого двигателем.

Линейный привод (в котором ток пропорционален силе) имеет прямое управление выходной силой двигателя.

Крутящий момент серводвигателя напрямую связан с током:

T = KT x I
T = Крутящий момент
KT = Постоянная двигателя
I   = Ток

Как работа системы, контроллер должен получать информацию от устройства обратной связи и посылать соответствующие сигналы напряжения на привод.

Привод действует как нервная система и посылает необходимое количество тока на двигатель. Этот процесс чтения и реагирования на обратную связь делает систему замкнутой, что является определяющей характеристикой сервосистемы.

Одним из наиболее важных инструментов для определения размера серводвигателя является его кривая крутящий момент-скорость, но часто кривая крутящий момент-скорость специфична для определенной комбинации двигатель-привод.

На характеристики непрерывного и пикового крутящего момента двигателя влияют тепловые свойства как двигателя, так и привода. Если в двигателе есть какая-либо неэффективность, это приведет к его выделению тепла, что может ухудшить смазку подшипников и изоляцию вокруг обмоток.

Чрезмерный нагрев, который обычно возникает при работе двигателя с превышением максимального крутящего момента, может размагнитить магниты двигателя.

Хотя в самом приводе нет движущихся частей, тепло все равно может повредить силовые транзисторы.

Кривая крутящего момента серводвигателя часто основана на конкретной комбинации двигатель-привод.

Обратите внимание, что непрерывный крутящий момент — это крутящий момент, который двигатель может создавать бесконечно. Пиковый или прерывистый крутящий момент — это максимальный крутящий момент, который может создать двигатель, но пиковый крутящий момент может поддерживаться только в течение короткого промежутка времени, прежде чем произойдет перегрев.

Что такое сервопривод? — Советы по управлению движением

Вы здесь: Главная / Часто задаваемые вопросы + основы / Что такое сервопривод?

By Danielle Collins Оставить комментарий

Обновлено в августе 2019 г. || Сервосистемы состоят из четырех основных компонентов — двигателя, привода, контроллера и устройства обратной связи… последним обычно является энкодер. Контроллер определяет, что должен делать двигатель, а затем запускает привод , чтобы послать двигателю электроэнергию, необходимую для выполнения необходимого движения.

Более конкретно, контроллер отвечает за расчет требуемого пути или траектории и отправку низковольтных командных сигналов на привод.

Изображение предоставлено: ABB

Затем привод посылает на двигатель необходимое напряжение и ток для достижения требуемого движения.

Сервоприводы могут управлять крутящим моментом, скоростью или положением… хотя в сервосистемах наиболее распространенным контролируемым параметром является крутящий момент.

Обратите внимание, что сервоприводы также иногда называют усилителями , потому что они принимают управляющий сигнал от контроллера и усиливают его для подачи на двигатель определенного количества напряжения и тока.

Существует несколько типов сервоприводов. Распространенным вариантом является усилитель крутящего момента . Они преобразуют командный сигнал от контроллера в определенное количество тока, подаваемого на двигатель. Поскольку ток прямо пропорционален крутящему моменту, привод управляет величиной крутящего момента, создаваемого двигателем.

Напротив, в линейном приводе (в котором ток пропорционален силе) существует прямое управление выходной силой двигателя.

Здесь показаны двигатели maxon, энкодер, редуктор и (внизу справа) сервоприводы EPOS. Последний также интегрирует электронику цифрового позиционирования для оптимизированной функциональности контроллера.

Помните, что крутящий момент серводвигателя напрямую связан с током:

T = K T × I

Где:

T = крутящий момент

K T = Моторная постоянная

I = Current

для использования аналогии…

. , работа контроллера заключается в получении информации от устройства обратной связи и отправке соответствующих сигналов напряжения на привод.

• Привод действует как нервная система и подает необходимый ток на двигатель. Этот процесс чтения и реагирования на обратную связь делает систему замкнутой, что является определяющей характеристикой сервосистемы.

Одним из наиболее важных инструментов для определения размера серводвигателя является его кривая скорости вращения. Но часто кривая крутящий момент-скорость специфична для определенной комбинации двигатель-привод. Это связано с тем, что на характеристики непрерывного и пикового крутящего момента двигателя влияют тепловые свойства как двигателя, так и привода. Неэффективность двигателя приводит к тому, что он выделяет тепло, которое может ухудшить смазку подшипников и изоляцию вокруг обмоток. Чрезмерный нагрев, обычно вызванный работой двигателя с превышением его пикового крутящего момента, может размагнитить магниты двигателя.

Хотя в приводе нет движущихся частей, тепло может повредить силовые транзисторы.

Кривая крутящего момента серводвигателя часто основана на определенной комбинации двигатель-привод. Изображение предоставлено: Джордж Эллис • Elsevier

Обратите внимание, что непрерывный крутящий момент — это величина крутящего момента, которую двигатель может создавать бесконечно. Пиковый или прерывистый крутящий момент — это максимальный крутящий момент, который может создать двигатель, но пиковый крутящий момент может поддерживаться только в течение короткого промежутка времени, прежде чем произойдет перегрев.

Этот SmartMotor от Moog Animatics включает в себя обратную связь, привод, контроллер и коммуникационную шину — все в корпусе NEMA-23.
Термин «сервоприводы» также иногда относится к встроенным двигателям.

Сервоприводы изначально представляли собой автономные компоненты, отдельные от двигателя и контроллера. Но за последние 15 лет или около того многие производители двигателей разработали интегрированные предложения привод-контроллер… а также интегрированные системы двигатель-привод… и даже полные системы двигатель-привод-контроллер с обратной связью.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *