Принцип работы серводвигателя переменного тока:
Когда серводвигатель переменного тока не имеет управляющего напряжения, существует только пульсирующее магнитное поле, создаваемое обмоткой возбуждения в статоре, а ротор неподвижен.При наличии управляющего напряжения в статоре создается вращающееся магнитное поле, и ротор вращается в направлении вращающегося магнитного поля.Когда нагрузка постоянна, скорость двигателя изменяется в зависимости от величины управляющего напряжения.Когда фаза управляющего напряжения противоположна, сервопривод переменного тока вращается в обратном направлении.Хотя принцип работы серводвигателя переменного тока аналогичен принципу работы однофазного асинхронного двигателя с расщепленной фазой, сопротивление ротора первого намного больше, чем у второго.Таким образом, по сравнению с одномашинным асинхронным двигателем серводвигатель имеет три существенные особенности:
1. Большой пусковой момент
Из-за большого сопротивления ротора его характеристика крутящего момента показана кривой 1 на рисунке 3, что явно отличается от характеристической кривой крутящего момента 2 обычных асинхронных двигателей.Он может сделать критическую скорость скольжения S0>1, что не только делает характеристику крутящего момента (механическую характеристику) ближе к линейной, но и имеет больший пусковой момент.Следовательно, когда на статоре имеется управляющее напряжение, ротор сразу же вращается, что обеспечивает быстрый запуск и высокую чувствительность.
2. Широкий рабочий диапазон
3. Отсутствие явления вращения.
Для серводвигателя, работающего в нормальном режиме, при потере управляющего напряжения двигатель немедленно прекращает работу.Когда серводвигатель теряет управляющее напряжение, он находится в однофазном рабочем состоянии.Из-за большого сопротивления ротора две характеристики крутящего момента (кривые T1-S1, T2-S2), генерируемые двумя вращающимися магнитными полями, вращающимися в противоположных направлениях в статоре, и действием ротора) и синтетические характеристики крутящего момента (TS кривая) Выходная мощность серводвигателя переменного тока обычно составляет 0,1–100 Вт.Когда частота сети составляет 50 Гц, напряжение составляет 36 В, 110 В, 220, 380 В;когда частота сети составляет 400 Гц, напряжение составляет 20 В, 26 В, 36 В, 115 В и так далее.Серводвигатель переменного тока работает плавно и с низким уровнем шума.Но характеристика управления нелинейна, а поскольку сопротивление ротора велико, потери велики, а эффективность низкая, по сравнению с серводвигателем постоянного тока той же мощности он громоздкий и тяжелый, поэтому подходит только для систем управления небольшой мощностью 0,5-100Вт.
Во-вторых, разница между серводвигателем переменного тока и серводвигателем постоянного тока:
Серводвигатели постоянного тока делятся на коллекторные и бесщеточные.Коллекторные двигатели имеют низкую стоимость, простую конструкцию, большой пусковой момент, широкий диапазон регулирования скорости, просты в управлении и требуют обслуживания, но просты в обслуживании (замените угольные щетки), генерируют электромагнитные помехи и предъявляют требования к среда.Таким образом, его можно использовать в обычных промышленных и гражданских случаях, которые чувствительны к стоимости.Бесщеточный двигатель имеет небольшой размер, легкий вес, большую мощность, быстрый отклик, высокую скорость, небольшую инерцию, плавное вращение и стабильный крутящий момент.Управление сложное, а интеллект легко реализовать.Его электронный метод коммутации является гибким и может быть коммутацией прямоугольной или синусоидальной волны.Двигатель не требует технического обслуживания, имеет высокий КПД, низкую рабочую температуру, низкий уровень электромагнитного излучения, длительный срок службы и может использоваться в различных средах.
Серводвигатели переменного тока делятся на синхронные и асинхронные.В настоящее время для управления движением в основном используются синхронные двигатели.Его диапазон мощности велик, и он может достигать большой мощности.Большая инерция, низкая максимальная скорость вращения, которая быстро снижается по мере увеличения мощности.Поэтому он подходит для приложений, которые плавно работают на низких скоростях.
Ротор внутри серводвигателя представляет собой постоянный магнит.Трехфазное электричество U/V/W, управляемое драйвером, образует электромагнитное поле.Ротор вращается под действием этого магнитного поля.В то же время энкодер двигателя возвращает сигнал драйверу.Значения сравниваются для регулировки угла поворота ротора.Точность серводвигателя зависит от точности (количества строк) энкодера.
Учитывая постоянное развитие промышленной автоматизации, спрос на программное и аппаратное обеспечение для автоматизации остается высоким.Среди них внутренний рынок промышленных роботов неуклонно растет, и моя страна стала крупнейшим в мире рынком спроса.В то же время это напрямую влияет на рыночный спрос на сервосистемы.В настоящее время в промышленных роботах широко используются серводвигатели переменного и постоянного тока с высоким пусковым моментом, большим крутящим моментом и низкой инерцией.Другие двигатели, такие как серводвигатели переменного тока и шаговые двигатели, также будут использоваться в промышленных роботах в соответствии с различными требованиями применения.
Время публикации: 7 июля 2023 г.