Kas yra servavairo variklis?
A servo variklis paprasčiausiai sudaryta iš visos servavairo sistemos, kurią sudaro variklis, aukštos tikslumo enkoderis (ar kitas atgalinio ryšio jutiklis), servavairo pavara ir pagrindinis valdiklis. Skirtingai nuo įprastų variklių, ši sistema remiasi uždarojo kontūro atgalinio ryšio valdymo mechanizmu, kuris leidžia tiksliai valdyti padėtį, greitį ir sukimo momentą realiu laiku pagal komandas, taip pat užtikrina greitą reakciją.
Kaip veikia servavairo variklis?
Servo variklio tikslumas kyla iš jo uždarojo valdymo sistemos. Ši sistema pasiekia aukšto tikslumo valdymą per nepertrauktą komandos-grįžtamąjį ryšį-korekcijos ciklą: pirmininkaujantis valdiklis pirmiausia išduoda komandos signalą, nurodantį tikslinę poziciją; tada servo pavara stiprina šį signalą į aukštos galios srovę, kad pajudintų variklį. Tuo pačiu metu variklio integruotas enkoderis ar jutiklis stebi faktinę poziciją ir greitį realiu laiku ir siunčia atsakymą į pavarams. Pavara nuolat lygina tikslinę ir faktinę pozicijas naudodama valdymo strategijas, tokias kaip PID algoritmai. Kai aptinkamas nuokrypis (pvz., dėl apkrovos pokyčių), ji nedelsdama koreguoja išvesties srovę dinaminiam taisymui. Visa ši procesa užbaigiama per milisekundes, leidžiant varikliui greitai pasiekti ir tiksliai išlaikyti tikslinę poziciją, išlaikant stabilumą net esant išoriniam trikdymui. Tai žymiai viršija atvirojo valdymo sprendimus, tokius kaip žingsniniai varikliai, pagal galios, greičio ir pozicijos valdymą.
Valdiklio variklių rūšys
Pagal maitinimo šaltinio tipą valdiklio varikliai skirstomi į nuolatinės srovės valdiklio variklius (DC) ir kintamosios srovės valdiklio variklius (AC).
-
Kintamosios srovės valdiklio varikliai
Kintamosios srovės maitinimo sąlygų metu varikliai pagal veikimo principą ir konstrukciją yra skirstomi į pastovaus magneto sinchroninius valdiklio variklius (PMSM) ir asinchroninius valdiklio variklius (ASM). PMSM turi tokias privalumus kaip didelis tikslumas ir greitas atsakas, jie daug kur naudojami aukšto tikslumo valdymo srityse, tokiose kaip pramonės robotai, CNC staklės, puslaidininkių įrenginiai ir automatizuotos gamybos linijos. Tuo tarpu asinchroniniai valdiklio varikliai tinka įrenginiams, reikalaujantiems didelės galios, didelio greičio ir santykinai mažesnio tikslumo, pavyzdžiui, centrifugos, kompresoriai ir pan.
-
Nuolatinės srovės valdiklio varikliai
Kai servo variklius maitinamas nuolatinės srovės elektros energija, jis pagrindžiai skirstomas į su kontaktiniais (Brushed) nuolatinės srovės servo variklius ir bekontaktinius nuolatinės srovės servo variklius (BLDC), priklausomai nuo jų konstrukcijos ir veikimo režimo. Pagrindinė jų skirtumas yra komutavimo būde: su kontaktinės srovės servo varikliai naudoja mechaninį komutavimą, kuris priklauso nuo fizinio kontaktinio sujungimo tarp kontaktinių šepetėlių ir kolektoriaus; tuo tarpu BLDC servo varikliai naudoja elektroninį komutavimą, panaudojant padėties jutiklius ir aktuatorius tiksliai valdymui. Šiuo metu BLDC servo varikliams dėl jų reikšmingų privalumų našume, patikimume ir tarnavimo laike pamažu keičiant su kontaktinės rūšies variklius ir tampa pagrindiniu pasirinkimu tiksliai ir patikimai servo paskirčiai.
Servo variklių panaudojimas
Unikalios servo variklių savybės leidžia naudoti juos įvairiose srityse:
- Pramonės automatika: robotai, CNC apdirbimo įrenginiai, pakuoklės įranga ir pan.
- Robotika: tikslaus judėjimo valdymas robotų rankų ir kojų sąnariuose.
- Vartotojo elektronika: varo objektyvą fotoaparate, kad būtų pasiektas automatinis židinio nustatymas ir valdomas aukštos kokybės 3D spausdintuvų spausdintuvų galvos judėjimas.
- Medicinos įranga: tiekia energiją tiksliesiems chirurginių robotų įrankiams ir valdo skysčių siurblius diagnostikos mašinose.
Išskirtiniai servavimo variklių produktai
-
NEMA 23 integruotas nuolatinės srovės servavimo variklis : 57 mm rėmo dydžio bešepetėlio nuolatinės srovės variklis, integruotas su 16 bitų enkoderiu ir servavimo variklio valdikliu.
-
EtherCAT kintamosios srovės servavimo variklis : Servavimo variklis apima dažniausiai naudojamą galios diapazoną nuo 0,05 kW iki 7,5 kW su 17 bitų daugiapakopio magneto absoliutiniu enkoderiu. Servavimo variklio valdiklis palaiko tiek vienfazę, tiek trifazę elektros tiekimo sistemas su EtherCAT ryšiu.
-
Impulsinis kintamosios srovės servavimo variklis : Servavimo variklis apima dažniausiai naudojamą galios diapazoną nuo 0,05 kW iki 7,5 kW su 17 bitų daugiapakopio magneto absoliutiniu enkoderiu. Servavimo variklio valdiklis palaiko tiek vienfazę, tiek trifazę elektros tiekimo sistemas su impulsiniu ryšiu.
