Mi az a szervomotor?
A szerszámmotor általában egy teljes szervorendszert tartalmaz, amely a motorból, egy nagy pontosságú enkóderből (vagy más visszacsatoló érzékelőből), egy szervohajtásból és egy fővezérlőből áll. A hagyományos motoroktól eltérően ez a rendszer a visszacsatolási zárt hurkos vezérlési mechanizmusra támaszkodik, így lehetővé téve a pozíció, sebesség és nyomaték nagy pontosságú vezérlését valós időben a parancsok alapján, miközben gyors választ is biztosít.
Hogyan működik a szervomotor?
A szervómotor pontossága a zárt szabályozási köréből fakad. Ez a rendszer a folyamatos parancs-visszacsatolás-javítás ciklus segítségével éri el a nagy pontosságú szabályozást: az elsődleges vezérlő először kiad egy parancsjelet, amely megadja a célpozíciót; a szervó meghajtó ezután felerősíti ezt a jelet, és magas teljesítményű árammá alakítja, amely a motor meghajtását végzi. Eközben a motorba épített enkóder vagy érzékelő figyeli a tényleges pozíciót és sebességet valós időben, majd visszacsatolja az adatokat a meghajtónak. A meghajtó folyamatosan összehasonlítja a cél- és tényleges pozíciókat szabályozási stratégiákkal, mint például PID algoritmusok. Amint eltérést észlel (például terhelésváltozás miatt), azonnal korrigálja a kimeneti áramot dinamikus korrigáláshoz. Az egész folyamat néhány milliszekundum alatt lezajlik, lehetővé téve a motor számára, hogy gyorsan elérje és pontosan megtartsa a célpozíciót, még külső zavaró tényezők hatása alatt is stabil maradjon. Ez a teljesítmény lényegesen meghaladja a nyílt hurkú megoldásokat, mint például a léptetőmotorokat a nyomaték, a sebesség és a pozíciószabályozás tekintetében.
Servomotorok típusai
A szervomotorok az áramellátás típusa szerint feloszthatók DC-szervomotorokra és AC-szervomotorokra.
-
A motorok
AC áramellátás esetén a motorokat elsősorban az üzemelési elvük és szerkezetük alapján osztályozzák, melyek lehetnek állandómágneses szinkron szervomotorok (PMSM) és aszinkron szervomotorok (ASM). A PMSM motorok előnye a nagy pontosság és gyors válasz, ezért széles körben alkalmazzák őket olyan nagy pontosságú szabályozási feladatokban, mint ipari robotok, CNC-gépek, félvezetőberendezések és automatizált gyártósorok. Másrészről az aszinkron szervomotorok inkább alkalmasak nagy teljesítményű, nagy sebességű, viszonylag alacsony pontossági igényű berendezésekre, mint például centrifugák, kompresszorok stb.
-
DC servo motorok
Egyenáramú tápellátás esetén a szervomotorok elsősorban két fő csoportba sorolhatók: kefézett egyenáramú szervomotorok és kefe nélküli egyenáramú szervomotorok (BLDC), attól függően, hogy szerkezetük és működési módjuk milyen. A két típus közötti alapvető különbség a kommutáció módjában rejlik: a kefézett egyenáramú szervomotorok mechanikai kommutációt használnak, amely a kefék és a kommutátor közötti fizikai érintkezésen alapul; míg a BLDC szervomotorok elektronikus kommutációt alkalmaznak, helyzeti érzékelőket és aktuátorokat felhasználva pontos vezérlés érdekében. Jelenleg a BLDC szervomotorok jelentős teljesítmény-, megbízhatósági és élettartam előnnyel rendelkeznek, fokozatosan kiváltva a kefézett típusokat, és a magas pontosságú, megbízható szervoalkalmazások elsődleges választásává váltak.
Szervomotorok alkalmazása
A szervomotorok egyedülálló képességei számos területen elengedhetetlenné teszik őket:
- Ipari automatizálás: robotika, CNC megmunkálás, csomagolóberendezések stb.
- Robotika: Pontos mozgatás érdekében a robotkarok és -lábak ízületeinek vezérlése.
- Fogyasztási cikkek: A kamera objektívjének meghajtása az automata fókuszálás eléréséhez és az írószerkezet mozgatása a nagy pontosságú 3D nyomtatókban.
- Orvosi felszerelés: Pontos sebészeti eszközök meghajtása sebészeti robotokban és folyadékpumpák vezérlése diagnosztikai gépekben.
Kiemelt szervomotor termékek
-
NEMA 23 integrált DC szervomotor : 57 mm-es tokméretű kefézetlen egyenáramú motor egy 16 bites enkóderrel és szervohajtással.
-
EtherCAT AC szervomotor : Szervomotor a leggyakoribb teljesítménytartományban, 0,05 kW-tól 7,5 kW-ig, 17 bites többfordulatú mágnes abszolút enkóderrel. A szervohajtás támogatja az egyfázisú és háromfázisú tápegységrendszereket EtherCAT kommunikációval.
-
Impulzusvezérlésű AC szervomotor : Szervomotor a leggyakoribb teljesítménytartományban, 0,05 kW-tól 7,5 kW-ig, 17 bites többfordulatú mágnes abszolút enkóderrel. A szervohajtás támogatja az egyfázisú és háromfázisú tápegységrendszereket impulzusvezérléssel.
