Sappiamo che il ruolo del servomotore è quello di azionare l’oggetto controllato. La coppia e la velocità dell’oggetto controllato sono controllate dalla tensione del segnale. Quando l’ampiezza e la polarità della tensione del segnale cambiano, cambiano anche la velocità e la direzione di rotazione del motore elettrico. Solitamente i servomotori possono essere classificati in servomotori CA e servomotori CC. Questo articolo vi aiuterà a comprendere i dispositivi servomotori CA.
La struttura del servomotore AC
Il principio di funzionamento del servomotore CA è lo stesso di un motore asincrono CA bifase. Lo statore è dotato di due avvolgimenti, uno di eccitazione e uno di controllo. La struttura del servomotore CA può essere suddivisa in due parti: lo statore e il rotore. La struttura dello statore del servomotore CA è sostanzialmente simile a quella del motore asincrono monofase a fase divisa con condensatore. Lo statore è dotato di due avvolgimenti con una differenza di posizione di 90°: uno è l’avvolgimento di campo Rf, sempre collegato alla tensione CA Uf. L’altro è l’avvolgimento di controllo L, collegato alla tensione del segnale di controllo Uc. Pertanto, i servomotori CA sono anche chiamati “due servomotori”.
Il rotore di un servomotore CA è solitamente costituito da una gabbia di scoiattolo, ma per far sì che il servomotore abbia un intervallo di velocità più ampio, caratteristiche meccaniche lineari, nessun fenomeno di “rotazione” e prestazioni di risposta rapide, deve avere due caratteristiche: una grande resistenza del rotore e un piccolo momento di inerzia.
Quando si utilizza un servomotore CA, una tensione di eccitazione costante Uf viene applicata a entrambe le estremità dell’avvolgimento di eccitazione e una tensione di controllo Uk viene applicata a entrambe le estremità dell’avvolgimento di controllo. Quando la tensione viene applicata all’avvolgimento dello statore, il servomotore ruota rapidamente. La corrente che fluisce nell’avvolgimento di eccitazione e in quello di controllo genera un campo magnetico rotante nel motore. La rotazione del campo magnetico rotante determina la direzione del motore. Quando la tensione applicata a un avvolgimento viene invertita, la direzione del campo magnetico rotante cambia e anche la direzione del motore cambia. Per formare un campo magnetico rotante circolare nel motore, è necessario che ci sia una differenza di fase di 90 gradi tra la tensione di eccitazione Uf e la tensione di controllo UK. I metodi più comuni sono i seguenti.
1. Utilizzare la tensione di fase e la tensione di linea dell’alimentatore trifase per formare uno sfasamento di 90 gradi.
2. Utilizzare qualsiasi tensione di linea dell’alimentazione trifase.
3. Utilizzare una rete a sfasamento.
4. Collegare i condensatori in serie nella fase di eccitazione.
Vantaggio del servomotore AC
1. Poiché non ci sono spazzole né commutatori, funziona in modo affidabile e richiede poca manutenzione e manutenzione.
2. È più comodo dissipare il calore dall’avvolgimento dello statore.
3. L’inerzia è piccola ed è facile migliorare la velocità del sistema.
4. Si adatta a condizioni di lavoro ad alta velocità e coppia elevata.
