SERVO MOTEUR Connaissances de base

SERVO MOTEUR Connaissances de base

Le mot «servo» vient du mot grec «esclave». Le «servomoteur» peut être compris comme un moteur qui obéit absolument à la commande du signal de commande: avant que le signal de contrôle ne soit envoyé, le rotor se dresse immobile; Lorsque le signal de commande est envoyé, le rotor tourne immédiatement; Lorsque le signal de commande disparaît, le rotor peut s'arrêter immédiatement.

Le servomoteur est un micro-moteur utilisé comme actionneur dans un dispositif de contrôle automatique. Sa fonction est de convertir un signal électrique en un déplacement angulaire ou une vitesse angulaire d'un arbre rotatif.

Les servomoteurs sont divisés en deux catégories: AC Servo et DC Servo

La structure de base d'un servomoteur AC est similaire à celle d'un moteur à induction AC (moteur asynchrone). Il y a deux enroulements d'excitation WF et des enroulements de contrôle WCOWF avec un déplacement d'espace de phase d'un angle électrique de 90 ° sur le stator, connecté à une tension CA constante, et en utilisant la tension CA ou le changement de phase appliqué à WC pour atteindre le but de contrôler le fonctionnement du moteur. AC Servomoteur a les caractéristiques d'un fonctionnement stable, d'une bonne contrôlabilité, d'une réponse rapide, d'une sensibilité élevée et d'une stricte indicateur de non-linéarité des caractéristiques mécaniques et des caractéristiques d'ajustement (nécessaire pour être inférieure à 10% à 15% et moins de 15% à 25% respectivement).

La structure de base d'un servomoteur CC est similaire à celle d'un moteur à courant continu général. Vitesse du moteur n = e / k1j = (UA-iaRa) / k1j, où E est la force de contre-électromotive de l'armature, k est une constante, j est le flux magnétique par poteau, UA, IA sont la tension d'industrie et le courant d'armature, RA est la résistance à l'armature, la modification de l'UA ou le changement φ peut contrôler la vitesse du moteur de la servo DC, mais la méthode de contrôler la volte armature est généralement utilisée. Dans le servomoteur DC aimant permanent, l'enroulement d'excitation est remplacé par un aimant permanent et le flux magnétique φ est constant. . Le servomoteur DC a de bonnes caractéristiques de régulation linéaire et une réponse rapide.

Avantages et inconvénients des servomoteurs DC

Avantages: Contrôle de vitesse précis, couple dur et caractéristiques de vitesse, principe de contrôle simple, facile à utiliser et prix bon marché.

Inconvénients: Commutation des brosses, limitation de vitesse, résistance supplémentaire et particules d'usure (pas adaptées aux environnements sans poussière et explosifs)

Avantages et inconvénients du servomoteur AC

Avantages: Bonnes caractéristiques de contrôle de vitesse, contrôle lisse dans toute la plage de vitesse, presque pas d'oscillation, une grande efficacité supérieure à 90%, moins de production de chaleur, un contrôle à haut débit, un contrôle de position de haute précision (en fonction de la précision du codeur), une zone d'exploitation nominale à l'intérieur, un couple constant, une faible inertie, un faible bruit)

Inconvénients: Le contrôle est plus compliqué, les paramètres de conduite doivent être ajustés sur le site pour déterminer les paramètres PID et plus de connexions sont nécessaires.

Les servomoteurs DC sont divisés en moteurs brossés et sans balais

Les moteurs brossés sont à faible coût, de structure simple, gros dans le couple de démarrage, large dans la plage de régulation de vitesse, facile à contrôler, ont besoin d'une maintenance, mais facile à entretenir (remplacer la brosse en carbone), générer des interférences électromagnétiques, ont des exigences pour l'environnement d'utilisation et sont généralement utilisés pour les occasions industrielles et civiles communes et civiles communes sensibles au coût.

Les moteurs sans balais sont de petite taille et de poids légers, élevés en sortie et rapidement en réponse, élevés en vitesse et petits en inertie, stables en couple et en rotation lisse, complexe en contrôle, intelligent, flexible en mode commutation électronique, peuvent être commués en onde carrée ou en ondes sinusoïdales, une augmentation de la température sans maintenance, une longue efficacité et une sauvegarde d'énergie, des environnements électromagnétiques à faible teneur en température et une longue durée de vie, pour divers environnements.

Les servomoteurs AC sont également des moteurs sans balais, qui sont divisés en moteurs synchrones et asynchrones. À l'heure actuelle, les moteurs synchrones sont généralement utilisés dans le contrôle du mouvement. La plage de puissance est grande, la puissance peut être grande, l'inertie est grande, la vitesse maximale est faible et la vitesse augmente avec l'augmentation de la puissance. Descente à vitesse uniforme, adaptée aux occasions à faible vitesse et lisses.

Le rotor à l'intérieur du servomoteur est un aimant permanent. Le conducteur contrôle l'électricité à trois phases U / V / W pour former un champ électromagnétique. Le rotor tourne sous l'action de ce champ magnétique. Dans le même temps, l'encodeur fourni avec le moteur transmet le signal de rétroaction au conducteur. Les valeurs sont comparées pour ajuster l'angle de rotation du rotor. La précision du servomoteur dépend de la précision de l'encodeur (nombre de lignes).

Qu'est-ce qu'un servomoteur? Combien de types y a-t-il? Quelles sont les caractéristiques de travail?

Réponse: Le servomoteur, également connu sous le nom de moteur exécutif, est utilisé comme actionneur dans le système de contrôle automatique pour convertir le signal électrique reçu en un déplacement angulaire ou une sortie de vitesse angulaire sur l'arbre du moteur.

Les servomoteurs sont divisés en deux catégories: DC et AC Servomoteurs. Leurs principales caractéristiques sont qu'il n'y a pas d'auto-rotation lorsque la tension du signal est nulle et que la vitesse diminue à une vitesse uniforme avec l'augmentation du couple.

Quelle est la différence de performance entre un servomoteur AC et un servomoteur CC sans balais?

Réponse: Les performances du servomoteur AC sont meilleures, car le servo AC est contrôlé par une onde sinusoïdale et l'ondulation de couple est petite; tandis que le servo DC sans balais est contrôlé par une onde trapézoïdale. Mais le contrôle du service DC sans balais est relativement simple et bon marché.

Le développement rapide de la technologie permanente AC Servro Drive a fait en sorte que le système de servomotes DC est confronté à la crise de l'élimination. Avec le développement de la technologie, la technologie permanente AC Servro Drive a réalisé un développement exceptionnel, et les célèbres fabricants électriques dans divers pays ont en continu de nouvelles séries de servomoteurs AC et de disques. Le système de servomoteur AC est devenu la principale direction de développement du système de servomoteur contemporain à haute performance, ce qui fait que le système de servomotes DC est confronté à la crise de l'élimination.

Par rapport aux servomoteurs DC, les servomoteurs AC permanents ont les principaux avantages suivants:

Sans pinceau et commutateur, l'opération est plus fiable et sans maintenance.

(2) Le chauffage d'enroulement du stator est considérablement réduit.

⑶ L'inertie est petite et le système a une bonne réponse rapide.

⑷ L'état de fonctionnement à grande vitesse et à torque élevé est bon.

⑸Small Taille et poids léger sous la même puissance.

Principe du servomoteur

La structure du stator du servomoteur AC est essentiellement similaire à celle du moteur asynchrone en phase divisée en phase divisée de condensateur. Le stator est équipé de deux enroulements avec une différence mutuelle de 90 °, l'une est la RF contraignante d'excitation, qui est toujours connectée à la tension CA UF; L'autre est l'enroulement de contrôle L, qui est connecté à la tension du signal de commande UC. Ainsi, le servomoteur AC est également appelé deux servomoteurs.

Le rotor du servomoteur AC est généralement transformé en une cage d'écureuil, mais afin de faire en sorte que le servomoteur ait une large plage de vitesse, des caractéristiques mécaniques linéaires, un phénomène «d'autorotation» et une performance de réponse rapide, par rapport aux moteurs ordinaires, il devrait avoir la résistance au rotor est grande et le moment d'inertie est petit. À l'heure actuelle, il existe deux types de structures de rotor qui sont largement utilisées: la première est le rotor de cage d'écureuil avec des barres de guidage à haute résistivité en matériaux conducteurs à haute résistance. Afin de réduire le moment d'inertie du rotor, le rotor est élancé; L'autre est un rotor en forme de tasse creuse en alliage d'aluminium, la paroi de la tasse n'est que de 0,2 à 0,3 mm, le moment d'inertie du rotor en forme de tasse creuse est petit, la réponse est rapide et l'opération est stable, donc elle est largement utilisée.

Lorsque le servomoteur AC n'a pas de tension de contrôle, il n'y a que le champ magnétique pulsé généré par l'enroulement d'excitation dans le stator et le rotor est stationnaire. Lorsqu'il y a une tension de commande, un champ magnétique rotatif est généré dans le stator et le rotor tourne dans le sens du champ magnétique rotatif. Lorsque la charge est constante, la vitesse du moteur change avec l'amplitude de la tension de commande. Lorsque la phase de la tension de commande est opposée, le servomoteur sera inversé.

Bien que le principe de travail du servomoteur AC soit similaire à celui du moteur asynchrone à phase unique opéré par les condensateurs, la résistance au rotor de la première est beaucoup plus grande que celle des seconds. Par conséquent, par rapport au moteur asynchrone opérationnel par les condensateurs, le servomoteur a trois caractéristiques saillantes:

1. Grand couple de départ: en raison de la grande résistance au rotor, la caractéristique du couple (caractéristique mécanique) est plus proche de la linéaire et a un couple de départ plus grand. Par conséquent, lorsque le stator a une tension de commande, le rotor tourne immédiatement, qui a les caractéristiques de démarrage rapide et de sensibilité élevée.

2. Plage de fonctionnement large: fonctionnement stable et faible bruit. [/ p] [p = 30, 2, à gauche] 3. Pas de phénomène d'auto-rotation: Si le servomoteur en fonctionnement perd la tension de commande, le moteur s'arrête immédiatement.

Qu'est-ce que le «micro-moteur de transmission de précision»?

«Micro moteur de transmission de précision» peut exécuter rapidement et correctement les instructions changeant fréquemment dans le système et conduire le mécanisme de servomoteur pour terminer les travaux attendus par l'instruction, et la plupart d'entre eux peuvent répondre aux exigences suivantes:

1. Il peut démarrer, s'arrêter, freiner, inverser et fonctionner fréquemment à basse vitesse, et a une résistance mécanique élevée, un niveau de résistance à la chaleur élevée et un niveau d'isolation élevé.

2. Bonne capacité de réponse rapide, grand couple, petit moment d'inertie et petite constante de temps.

3. Avec le conducteur et le contrôleur (comme le servomoteur, le moteur de pas), les performances de contrôle sont bonnes.

4. Fiabilité élevée et haute précision.

La catégorie, la structure et les performances de «Micro Motor de transmission de précision»

Servomoteur AC

(1) Motor de type AC en cage (rotor de type cage mince, caractéristiques mécaniques approximativement linéaires, petit volume et courant d'excitation, servo à faible puissance, le fonctionnement à faible vitesse n'est pas assez lisse)

(2) Rotor de tasse non magnétique Servro-moteur AC (rotor sans noyau, caractéristiques mécaniques presque linéaires, grand volume et courant d'excitation, Small Power Servo, fonctionnement lisse à basse vitesse)

(3) Motor de servomoteur AC à deux phases avec rotor de tasse ferromagnétique (rotor de tasse en matériau ferromagnétique, caractéristiques mécaniques presque linéaires, grand moment d'inertie du rotor, petit effet de colging, opération stable)

(4) Motor de servomoteur synchrone aimant permanent AC (une unité intégrée coaxiale composée d'un moteur synchrone à aimant permanent, d'un tachymètre et d'un élément de détection de position, le stator est en trois phases ou en deux phases, et le rotor de matériau magnétique doit être équipé d'une entraînement; puissance de sortie et petite fluctuation de couple;

(5) Motor de servomoteur AC Asynchrones à trois phases (le rotor est similaire au moteur asynchrone de type cage, et doit être équipé d'un conducteur. Il adopte le contrôle du vecteur et étend la plage de régulation constante de la vitesse de la puissance.

Motor DC

(1) Motor de servomoteur DC à enroulement imprimé (le rotor de disque et le stator du disque sont liés axialement avec de l'acier magnétique cylindrique, le moment du rotor d'inertie est petit, il n'y a pas d'effet de colmage, pas d'effet de saturation et le couple de sortie est grand)

(2) Motor de servomoteur DC de type disque à fil (Rotor et stator sont liés axialement avec de l'acier magnétique cylindrique, le moment d'inertie du rotor est petit, les performances de contrôle sont meilleures que les autres servomoteurs DC, l'efficacité est élevée et le couple de sortie est grand)

(3) Moteur à courant continu de l'aimant permanent en armature de type tasse (rotor sans notation, petit rotor d'inertie, adapté au système de servomoteur de mouvement incrémentiel)

(4) Motor DC sans balais (le stator est enroulé multi-phases, le rotor est aimant permanent, avec capteur de position de rotor, sans interférence d'étincelle, longue durée de vie, faible bruit)

moteur de couple

(1) Motor de couple CC (structure plate, nombre de pôles, nombre de machines à sous, nombre de pièces de commutation, nombre de conducteurs de séries; gros couple de sortie, travail continu à basse vitesse ou bloqué, bonnes caractéristiques mécaniques et ajustées, petite constante de temps électromécanique)

(2) Moteur de couple CC sans balais (structure similaire au servomoteur CC sans balais, mais plat, avec de nombreux poteaux, fentes et conducteurs de série;

(3) Motor de couple AC de type Cage (rotor de type cage, structure plate, grand nombre de pôles et fentes, grand couple de départ, petite constante de temps électromécanique, fonctionnement à long rotor verrouillé à long terme et propriétés mécaniques douces)

(4) Moteur de couple AC Solid Rotor (rotor solide en matériau ferromagnétique, structure plate, grand nombre de pôles et fentes, rotor verrouillé à long terme, fonctionnement lisse, propriétés mécaniques douces)

moteur pas à pas

(1) Moteur de pas réactif (le stator et le rotor sont faits de feuilles d'acier en silicium, il n'y a pas d'enroulement sur le noyau du rotor, et il y a un enroulement de contrôle sur le stator; l'angle de pas est petit, la fréquence de départ et de course est élevée, la précision de l'angle de pas est faible et il n'y a pas de couple auto-bloquant)

(2) Moteur de pas aimant permanent (rotor de l'aimant permanent, polarité de la magnétisation radiale; Angle de pas, faible fréquence de démarrage et de fonctionnement, couple de maintien et consommation électrique plus petite que type réactif, mais des impulsions positives et négatives sont nécessaires au courant)

(3) Moteur de pas hybride (rotor de l'aimant permanent, polarité de la magnétisation axiale; précision d'angle de pas élevé, couple de maintien, petit courant d'entrée, à la fois réactif et aimant permanent