Servomotor je aktuátor, ktorý dosahuje vysoko{0}}presné nastavenie polohy, rýchlosti a krútiaceho momentu prostredníctvom uzavretého{1}}regulačného obvodu. Vďaka svojej rýchlej odozve, vysokej presnosti polohovania a vysokej kapacite preťaženia je široko používaný v špičkových-oblastiach automatizácie, ako sú CNC obrábacie stroje, roboty a polovodičové zariadenia.
Vedecký výber a výpočet, ktorý musí brať do úvahy statické zaťaženie aj dynamické charakteristiky, je základným prvkom zabezpečenia výkonu systému.
I. Základné pochopenie servomotorov
1. Klasifikácia jadra a použiteľné scenáre Servomotory možno rozdeliť na AC servá (mainstream) a DC servá (postupne vyraďované) na základe spôsobu ich pohonu. AC servá možno ďalej rozdeliť na:
Synchrónny servomotor s permanentným magnetom:
Vlastnosti: Rotor obsahuje permanentné magnety, nepreklzáva, účinnosť až 90%-95%. Výhody: Vysoký krútiaci moment pri nízkych{8}}otáčkách, rýchla dynamická odozva (doba odozvy 20 ms alebo menej), vysoká presnosť (podporuje 17-bitový kódovač, presnosť polohovania 0,001 stupňa alebo menej). Použiteľné scenáre: Vysoko presné polohovacie zariadenia (ako sú vŕtačky PCB, roboty na manipuláciu s plátkami).
Asynchrónny servomotor:
Vlastnosti: Rotor nemá permanentné magnety, jednoduchá konštrukcia, nízke náklady. Výhody: Vhodné pre vysoko-rýchlostné a-teplotné prostredia (maximálna rýchlosť až 10 000 ot./min.). Použiteľné scenáre: Vysokorýchlostné vretená (ako sú gravírovacie stroje, odstredivky).
2. Uzavretá-základná logika riadenia slučky: Príkaz polohy → Ovládač (porovnanie signálu spätnej väzby) → Výstupný signál nastavenia → Ovládač (zosilnenie prúdu) → Spustenie motora → Kódovač/pravítko mriežky (spätná väzba polohy/rýchlosti v reálnom čase{{2}) → Tvarovanie uzavretej-riadenia slučky
Bežné výberové mylné predstavy a riešenia:
Nadmerný pomer zotrvačnosti:
Problém: Zotrvačnosť záťaže je oveľa väčšia ako zotrvačnosť motora (napr. 20:1), čo má za následok pomalú dynamickú odozvu a veľký prekmit.
Riešenie: Pridajte reduktor (redukčný pomer i=5, pomer zotrvačnosti znížený na 0,8:1). Ignorovanie krútiaceho momentu zrýchlenia:
Problém: Výber len na základe trvalého krútiaceho momentu vedie k alarmom preťaženia počas spúšťania.
Riešenie: Krútiaci moment zrýchlenia sa musí vypočítať, aby sa zabezpečil maximálny krútiaci moment motora väčší alebo rovný celkovému požadovanému krútiacemu momentu. Rozlíšenie a nesúlad presnosti:
Problém: Výber kódovača s nízkym{0}}rozlíšením (napr. 1000ppr) pre vysoké-požiadavky na presnosť vedie k chybám pri určovaní polohy.
Riešenie: Výpočet minimálneho rozlíšenia pomocou vzorca presnosť polohovania vedenia π. Chyba environmentálnej adaptácie:
Problém: Používanie motora IP44 vo vlhkom prostredí spôsobuje vnútorné skraty.
Riešenie: Vyberte motor chránený IP65 s tepelnou ochranou pre drsné prostredie.
