Известно, что серводвигатель может точно управлять скоростью и положением, а также преобразовывать напряжение в крутящий момент и скорость для привода управляемого объекта. Скорость вращения ротора серводвигателя регулируется входным сигналом и может быстро реагировать. В системах автоматического управления он используется в качестве исполнительного механизма и обладает такими характеристиками, как малая электромеханическая постоянная времени, высокая линейность и пусковое напряжение. Он может управлять принимаемым электрическим сигналом и преобразовывать его в угловое перемещение или угловую скорость на валу двигателя. Как правило, его главная особенность заключается в том, что при нулевом напряжении сигнала вращение отсутствует, а скорость равномерно уменьшается с увеличением крутящего момента. Серводвигатели можно разделить на две основные категории: серводвигатели постоянного и переменного тока. В чем же разница между серводвигателем постоянного тока и серводвигателем переменного тока?
Различие в базовой структуре
Конструкция серводвигателя постоянного тока аналогична конструкции электродвигателя постоянного тока. Скорость вращения двигателя n = E/K1j = (Ua — IaRa)/K1j, где E — противо-ЭДС якоря, K — постоянная, j — магнитный поток на полюс, Ua и Ia — напряжение и ток якоря, а Ra — сопротивление якоря. Изменение Ua или изменение φ позволяет регулировать скорость серводвигателя постоянного тока, но обычно используется метод регулирования напряжения якоря. В серводвигателе постоянного тока с постоянными магнитами обмотка возбуждения заменяется постоянным магнитом, а магнитный поток φ постоянен.
Конструкция серводвигателя переменного тока аналогична конструкции асинхронного двигателя переменного тока. На статоре расположены две возбуждающие обмотки Wf и управляющие обмотки WcoWf с электрическим сдвигом в фазовом пространстве на 90°, которые подключены к постоянному напряжению переменного тока и используют напряжение переменного тока или изменение фазы, подаваемое на обмотку Wc, для управления работой двигателя.
Разница между преимуществами и недостатками
1. DC сервомоторы устройство
К преимуществам серводвигателя постоянного тока относятся: точное регулирование скорости, жесткие характеристики крутящего момента и скорости, простой принцип управления, хорошие линейные характеристики регулирования, быстрая реакция, простота использования и низкая цена.
К недостаткам серводвигателей постоянного тока относятся: коммутация щеток, ограничение скорости, дополнительное сопротивление и частицы износа, что делает их непригодными для работы в беспыльных и взрывоопасных средах.
2. Устройство серводвигателей переменного тока
К преимуществам серводвигателя переменного тока относятся: хорошие характеристики регулирования скорости, плавное управление во всем диапазоне скоростей, практически полное отсутствие колебаний, высокая эффективность (более 90%), низкое тепловыделение, высокоскоростное управление, высокоточное позиционирование (в зависимости от точности энкодера), стабильная работа, хорошая управляемость, быстрая реакция, высокая чувствительность, а также строгие показатели нелинейности механических характеристик и характеристик регулировки. В номинальной рабочей зоне достигается постоянный крутящий момент, низкая инерция, низкий уровень шума, отсутствие износа щеток и необслуживаемость, что делает его подходящим для беспыльных и взрывоопасных сред.
К недостаткам серводвигателей переменного тока относятся: более сложная система управления, а также необходимость настройки параметров драйвера на месте для определения параметров ПИД-регулятора. Кроме того, требуется больше соединений.
