Τι είναι διακομιδιακός μοτόρας;
Α σερβοκινητήρας αποτελείται συνήθως από ένα πλήρες σύστημα σερβοκίνησης που περιλαμβάνει τον κινητήρα, έναν εξαιρετικά ακριβή κωδικοποιητή (ή άλλον αισθητήρα ανάδρασης), έναν οδηγό σερβοκίνησης και έναν κεντρικό ελεγκτή. Σε αντίθεση με τους συμβατικούς κινητήρες, το σύστημα αυτό βασίζεται σε μηχανισμό ελέγχου ανάδρασης κλειστού βρόχου, επιτρέποντας τον ακριβή έλεγχο θέσης, ταχύτητας και ροπής σε πραγματικό χρόνο με βάση τις εντολές, ενώ παρέχει και γρήγορη απόκριση.
Πώς λειτουργεί ένας μοτόρας διακομιδής;
Η ακρίβεια ενός σερβοκινητήρα προέρχεται από το σύστημα ελέγχου κλειστού βρόχου. Αυτό το σύστημα επιτυγχάνει έλεγχο υψηλής ακρίβειας μέσω μιας συνεχούς διαδικασίας εντολής-ανάδρασης-διόρθωσης: ο ελεγκτής ανώτερου επιπέδου εκδίδει πρώτα ένα σήμα εντολής που καθορίζει την επιθυμητή θέση· ο οδηγός σερβοκινητήρα ενισχύει στη συνέχεια αυτό το σήμα σε ρεύμα υψηλής ισχύος για να κινήσει τον κινητήρα. Παράλληλα, ο ενσωματωμένος κωδικοποιητής ή αισθητήρας του κινητήρα παρακολουθεί σε πραγματικό χρόνο την πραγματική θέση και ταχύτητα και παρέχει ανάδραση στον οδηγό. Ο οδηγός συγκρίνει συνεχώς την επιθυμητή και την πραγματική θέση χρησιμοποιώντας στρατηγικές ελέγχου, όπως οι αλγόριθμοι PID. Μόλις εντοπιστεί απόκλιση (όπως εξαιτίας μεταβολών στο φορτίο), προχωρά αμέσως στη διόρθωση του ρεύματος εξόδου για δυναμική διόρθωση. Η ολόκληρη διαδικασία ολοκληρώνεται σε χιλιοστά του δευτερολέπτου, επιτρέποντας στον κινητήρα να φτάνει γρήγορα και να διατηρεί με ακρίβεια την επιθυμητή θέση, παραμένοντας σταθερός ακόμη και υπό εξωτερικές παρεμβολές. Αυτό το σύστημα υπερέχει σημαντικά των λύσεων ανοιχτού βρόχου, όπως οι βηματικοί κινητήρες, όσον αφορά τη ροπή, την ταχύτητα και τον έλεγχο θέσης.
Τύποι κινητήρων εφοδιασμού
Οι σερβοκινητήρες μπορούν να διαιρεθούν σε σερβοκινητήρες συνεχούς ρεύματος (DC) και σερβοκινητήρες εναλλασσόμενου ρεύματος (AC) με βάση τον τύπο της πηγής τροφοδοσίας.
-
Κινητήρες αγωγού
Σε συνθήκες τροφοδοσίας με εναλλασσόμενο ρεύμα, οι κινητήρες κατηγοριοποιούνται κυρίως σε σερβοκινητήρες μόνιμου μαγνήτη με σύγχρονη λειτουργία (PMSM) και ασύγχρονους σερβοκινητήρες (ASM), ανάλογα με την αρχή λειτουργίας και τη δομή τους. Οι PMSM παρέχουν πλεονεκτήματα, όπως υψηλή ακρίβεια και υψηλή απόκριση, και χρησιμοποιούνται ευρέως σε εφαρμογές ελέγχου υψηλής ακρίβειας, όπως βιομηχανικοί ρομπότ, εργαλειομηχανές CNC, εξοπλισμός ημιαγωγών και αυτοματοποιημένες γραμμές παραγωγής. Από την άλλη πλευρά, οι ασύγχρονοι σερβοκινητήρες είναι πιο κατάλληλοι για εξοπλισμό με υψηλή ισχύ, υψηλή ταχύτητα και σχετικά χαμηλότερες απαιτήσεις ακρίβειας, όπως φυγοκεντρικές μηχανές, συμπιεστές κ.λπ.
-
DC μοτόρες servo
Όταν τροφοδοτούνται με συνεχές ρεύμα, οι σερβοκινητήρες κατηγοριοποιούνται κυρίως ως σερβοκινητήρες συνεχούς ρεύματος με ψήκτρες (Brushed DC Servo Motors) και σερβοκινητήρες συνεχούς ρεύματος χωρίς ψήκτρες (Brushless DC Servo Motors - BLDC), ανάλογα με τη δομή και τη μέθοδο λειτουργίας τους. Η βασική διαφορά μεταξύ των δύο είναι η μέθοδος εναλλαγής (commutation): οι σερβοκινητήρες συνεχούς ρεύματος με ψήκτρες χρησιμοποιούν μηχανική εναλλαγή, βασισμένη στη φυσική επαφή μεταξύ ψήκτρων και αναλογέα· ενώ οι σερβοκινητήρες BLDC χρησιμοποιούν ηλεκτρονική εναλλαγή, αξιοποιώντας αισθητήρες θέσης και ενεργοποιητές για ακριβή έλεγχο. Σήμερα, οι σερβοκινητήρες BLDC, με τα σημαντικά πλεονεκτήματά τους όσον αφορά την απόδοση, την αξιοπιστία και τη διάρκεια ζωής, έχουν σταδιακά αντικαταστήσει τους τύπους με ψήκτρες και έχουν γίνει η κυρίαρχη επιλογή για εφαρμογές σερβοκινητήρων υψηλής ακρίβειας και αξιοπιστίας.
Εφαρμογές Σερβοκινητήρων
Οι μοναδικές δυνατότητες των σερβοκινητήρων τους καθιστούν απαραίτητους σε μια ευρεία ποικιλία τομέων:
- Βιομηχανική Αυτοματοποίηση: Ρομποτική, κοπή CNC, εξοπλισμός συσκευασίας, κ.λπ.
- Ρομποτική: Έλεγχος αρθρώσεων στα ρομποτικά χέρια και πόδια με ακριβή κίνηση.
- Ηλεκτρονικά Καταναλωτή: Κινείτε το φακό στην κάμερα για να επιτευχθεί αυτόματη εστίαση και να ελέγχετε την κίνηση της κεφαλής εκτύπωσης σε εκτυπωτές 3D υψηλής ποιότητας.
- Ιατρικός Εξοπλισμός: Παρέχει ενέργεια σε ακριβείς εργαλεία χειρουργικών ρομπότ και ελέγχει τις αντλίες υγρών σε διαγνωστικές μηχανές.
Προϊόντα Σερβοκινητήρων
-
Ολοκληρωμένος DC Σερβοκινητήρας NEMA 23 : Ένας χωρίς βούρτσες DC κινητήρας με πλαίσιο 57 mm, ολοκληρωμένος με κωδικοποιητή 16-bit και σερβοελεγκτή.
-
Σερβοκινητήρας AC με EtherCAT : Σερβοκινητήρας που καλύπτει το πιο συνηθισμένο εύρος ισχύος 0,05kW έως 7,5kW με τον πολυστροφικό απόλυτο μαγνητικό κωδικοποιητή 17-bit. Ο σερβοελεγκτής υποστηρίζει συστήματα τροφοδοσίας μονοφασικής και τριφασικής με επικοινωνία EtherCAT.
-
Σερβοκινητήρας AC με Pulse : Σερβοκινητήρας που καλύπτει το πιο συνηθισμένο εύρος ισχύος 0,05kW έως 7,5kW με τον πολυστροφικό απόλυτο μαγνητικό κωδικοποιητή 17-bit. Ο σερβοελεγκτής υποστηρίζει συστήματα τροφοδοσίας μονοφασικής και τριφασικής με επικοινωνία Pulse.
