La función del servomotor es convertir la señal de voltaje de entrada (es decir, el voltaje de control) en un desplazamiento angular o una salida de velocidad angular en el eje. A menudo se utiliza como actuador en un sistema de control automático. Por lo tanto, el servomotor también se denomina motor actuador. Su característica principal es: el rotor gira inmediatamente cuando se controla el voltaje y el rotor se detiene inmediatamente cuando no hay voltaje de control. La dirección y la velocidad del eje están determinadas por la dirección y la magnitud del voltaje de control. Los servomotores se dividen en dos categorías principales: CA y CC.
Primero,servomotor AC
1. Estructura básica
El servomotor de CA se compone principalmente de un estator y un rotor.
El núcleo del estator suele estar laminado con una hoja de acero al silicio. Los devanados de dos fases están incrustados en las ranuras de la superficie del núcleo del estator. Un devanado de fase es un devanado de campo y el otro devanado de fase es un devanado de control. Los devanados de dos fases están separados 90 grados entre sí en posición espacial. Durante el funcionamiento, el devanado de campo f se conecta a la fuente de alimentación de excitación de CA y el devanado de control k se suma al voltaje de la señal de control Uk.
Compuesto principalmente por: estator 1, rotor 5 y elemento de detección 8 y otras partes.
2. Principio de funcionamiento
Cuando no hay voltaje de control en el servomotor de CA, solo el campo magnético pulsante generado por el devanado de campo está presente en el entrehierro, y no hay par de arranque en el rotor y está estacionario. Cuando hay un voltaje de control y la corriente del devanado de control y la corriente del devanado de campo están desfasadas, se genera un campo magnético giratorio en el entrehierro y se genera un par electromagnético para hacer girar el rotor en la dirección del campo magnético giratorio. Sin embargo, los requisitos del servomotor pueden iniciarse no solo bajo el voltaje de control, sino también después de que el voltaje desaparece, el motor debe detenerse inmediatamente. Si el voltaje de control del servomotor desaparece y continúa girando como un motor asíncrono monofásico normal, se produce un fenómeno de fuga. A este fenómeno lo llamamos autorrotación debido a la pérdida de control.
3. Método de control
La metafísica puede utilizar los siguientes tres métodos para controlar la velocidad y la dirección de rotación del servomotor.
(1) Control de amplitud Mantenga constante la diferencia de fase entre el voltaje de control y el voltaje de excitación, y solo cambie la amplitud del voltaje de control.
(2) Control de fase Mantenga constante la amplitud del voltaje de control y solo cambie la diferencia de fase entre el voltaje de control y el voltaje de excitación.
(3) Control de amplitud-fase Cambie simultáneamente la amplitud y la fase del voltaje de control.
Segundo, servomotor DC
1. Estructura básica
El servomotor de CC tradicional es esencialmente un motor de CC normal con una capacidad pequeña. Tiene dos tipos de excitación e imán permanente, y su estructura es básicamente la misma que la de un motor de CC ordinario.
El rotor del servomotor DC de armadura en forma de copa está hecho de un cilindro hueco en forma de copa hecho de un material no magnético, y el rotor es ligero, por lo que el momento de inercia es pequeño y la respuesta es rápida. El rotor gira entre los estatores interior y exterior hechos de material magnético blando con un gran espacio de aire.
El servomotor de CC sin escobillas reemplaza la escobilla y el conmutador convencionales por un dispositivo de inversión electrónico, lo que lo hace más confiable. La estructura del núcleo del estator es básicamente la misma que la de un motor de CC común, en el que está incrustado un devanado multifásico y el rotor está hecho de un material de imán permanente.
2. Principio de funcionamiento básico
El principio de funcionamiento básico del servomotor de CC tradicional es exactamente el mismo que el del motor de CC ordinario. El par electromagnético es generado por la acción de la corriente del inducido y el flujo del entrehierro para hacer girar el servomotor. Generalmente se adopta el modo de control del inducido, es decir, la velocidad de rotación se ajusta cambiando el voltaje del inducido mientras se mantiene constante el voltaje de excitación. Cuanto menor sea el voltaje del inducido, menor será la velocidad de rotación; cuando el voltaje del inducido es cero, el motor se detiene. Dado que la corriente del inducido es cero cuando el voltaje del inducido es cero, el motor no genera par electromagnético y no hay "rotación".
En tercer lugar, la diferencia entre el servomotor de CA y CC
Desventajas del servomotor DC:
una. Las escobillas y los conmutadores son propensos a desgastarse, producen chispas durante la conmutación, limitan la velocidad
B. Estructura compleja, difícil de fabricar, alto costo.
Ventajas del servomotor AC:
C. Estructura simple, bajo costo y pequeña inercia del rotor en comparación con los motores de CC
D. La capacidad del motor de CA es mayor que la del motor de CC
Requisitos de rendimiento del sistema servo
Primero, los requisitos básicos
1, alta precisión de desplazamiento
Precisión de desplazamiento: se refiere al grado de cumplimiento entre el pulso de comando y el desplazamiento de la mesa de la máquina y el desplazamiento real del pulso de comando convertido en la tabla por el servo sistema.
2, buena estabilidad
Estabilidad: El servosistema puede alcanzar un nuevo estado de equilibrio o volver al mismo después de un breve proceso de ajuste bajo la entrada dada o una perturbación externa.
3, alta precisión de posicionamiento
Precisión de posicionamiento: se refiere a la precisión de la salida que puede reproducir la entrada.
4, la respuesta rápida es buena
5, amplio rango de velocidades
Rango de regulación de velocidad: se refiere a la relación entre la velocidad máxima y la velocidad mínima que el dispositivo mecánico requiere que proporcione el motor.
6, la fiabilidad del sistema es buena
7, baja velocidad y gran par
En segundo lugar, la clasificación del servo sistema.
Según la clasificación de la teoría de ajuste del servo sistema
a, servo sistema de bucle abierto
c, servo sistema de bucle semicerrado
