Dvoufázový AC servomotor

Dvoufázový AC servomotor

V předchozím článku jsme již prozkoumali servomotory. V tomto se zaměříme na dvoufázové a třífázové AC servomotory.

Stator dvoufázového AC servomotoru je vybaven dvěma rozloženými cívkami. Tyto cívky jsou elektricky posunuty o 90 stupňů. Jedna z těchto cívek se nazývá referenční nebo pevná fáze. Je napájena konstantním zdrojem napětí, což zajišťuje stabilní elektřinu. Druhá cívka se nazývá řídící fáze. Přijímá proměnné napětí, což umožňuje flexibilní řízení chodu motoru.

Připojovací diagram dvoufázového AC servomotoru je níže uveden：

Řídící fáze dvoufázového AC servomotoru je obvykle napájena servostrojem. Otáčivá rychlost a výkon točivého momentu rotoru jsou regulovány fázovým rozdílem mezi řídícím napětím a napětím referenční fáze. Tento fázový rozdíl slouží jako klíčový řídící parametr; změnou jeho hodnoty, konkrétně převrácením fázového vztahu z vedoucího na zpožděného stavu nebo naopak, lze obrátit směr otáčení rotoru.

Křivka charakteristiky točivého momentu a otáček dvoufázového AC servomotoru je znázorněna na následujícím obrázku. Tato křivka poskytuje cenné informace o tom, jak se točivý moment motoru mění s různými rychlostmi, což je klíčové pro porozumění a optimalizaci jeho výkonu v různých aplikacích.

Záporný sklon křivky charakteristiky točivého momentu a otáček ukazuje na vysoký odpor rotoru. Tento vysoký odpor poskytuje motoru pozitivní tlumení, což značně zlepšuje jeho stabilitu během provozu. Zvláště křivka zůstává přibližně lineární v širokém rozsahu řídících napětí, což zajišťuje konzistentní výkon pod různými elektrickými vstupy.

Pro další optimalizaci reaktivity motoru na slabé řídící signály inženýři vyvinuli specializovaný design známý jako Drag Cup Servo motor. Snížením hmotnosti a setrvačnosti motoru tento design umožňuje rychlejší a přesnější reakci i na nejmenší změny řídícího napětí. Níže uvedený obrázek prezentuje unikátní strukturu motorku Drag Cup Servo, která zdůrazňuje inovační prvky přispívající k vynikajícímu výkonu.

Drag Cup Servo Motor

Rotor motorku Drag cup servo je důmyslně vyroben z tenkého pohárku ze snímacího neferomagnetického materiálu. Uprostřed tohoto vodivého pohárku je umístěno stacionární železné jádro, které hraje klíčovou roli v uzavření magnetického obvodu a zajišťuje efektivní spojení magnetického toku. Díky tenké struktuře rotoru je jeho elektrický odpor výrazně zvýšen. Tento vysoký odpor není pouhou fyzikální vlastností, ale klíčovým faktorem zlepšujícím výkon, protože přímo způsobuje vysoký počáteční točivý moment. S tímto zvýšeným točivým momentem může motor rychle akcelerovat ze stojatého stavu a s vynikající agilitou reagovat na řídící signály, což ho činí ideálním volbou pro aplikace vyžadující rychlé a přesné pozicování, jako jsou například vyspělá robotika a přesná výrobní zařízení.

Třífázové AC servomotory

Ve světě vysokovýkonových servosystémů se třífázové indukční motory integrované s mechanismy řízení napětí staly pracovními koňi pro servopoužití. Svou povahou jsou třífázové klecevé indukční motory komplexní, vysoko nelineární spojené obvodové zařízení, která představují výzvu při dosažení přesného řízení. Avšak prostřednictvím implementace pokročilých strategií řízení, jako je Vektorové řízení, také známé jako řízení orientované na pole, lze tyto motory transformovat na lineární, dekuplované stroje.

Tato sofistikovaná metodologie řízení zahrnuje pečlivou regulaci proudu motoru. Strategicky dekupluje kontrolu točivého momentu a magnetického toku, odděluje dva tradičně propojené aspekty chodu motoru. Toto dekuplování je technologickým průlomem, protože umožňuje motoru poskytnout úžasně rychlou odpověď na rychlost a okamžitě vygenerovat významný točivý moment. V důsledku toho třífázové AC servomotory řízené prostřednictvím Vektorového řízení jsou schopny poskytnout neporovnatelný výkon, splňují přísné požadavky vysokovýkonových servopoužití s neochvějnou přesností a vynikající efektivitou. Ať už jde o těžkou průmyslovou techniku nebo velké automatizované systémy, tyto motory zajišťují hladkou, přesnou a spolehlivou operaci za nejnáročnějších podmínek.