Moteur servo à courant alternatif à deux phases
Moteur servo à courant alternatif à deux phases
Dans un article précédent, nous avons déjà exploré les moteurs servo. Dans celui-ci, nous nous concentrerons sur les moteurs servo à courant alternatif à deux et trois phases.
Le stator d'un moteur servo à courant alternatif à deux phases est équipé de deux enroulements répartis. Ces enroulements sont décalés électriquement de 90 degrés l'un par rapport à l'autre. L'un de ces enroulements est appelé la phase de référence ou phase fixe. Il est alimenté par une source de tension constante, assurant une entrée électrique stable. L'autre enroulement est connu sous le nom de phase de commande. Il reçoit une tension variable, ce qui permet un contrôle flexible du fonctionnement du moteur.
Le diagramme de connexion du moteur servo à courant alternatif à deux phases est présenté ci-dessous：
La phase de commande d'un moteur servo à courant alternatif à deux phases est généralement alimentée par un amplificateur servo. La vitesse de rotation et la puissance de couple du rotor sont régulées par la différence de phase entre la tension de commande et la tension de la phase de référence. Cette différence de phase agit comme un paramètre de contrôle clé ; en la modifiant, en particulier en inversant la relation de phase d'une condition avancée à une condition retardée ou vice versa, on peut inverser la direction de rotation du rotor.
La courbe caractéristique couple-vitesse du moteur servo à courant alternatif à deux phases est illustrée dans la figure ci-dessous. Cette courbe fournit des informations précieuses sur la manière dont le couple du moteur varie avec différentes vitesses, ce qui est essentiel pour comprendre et optimiser sa performance dans diverses applications.
Une pente négative dans la courbe caractéristique couple-vitesse indique une forte résistance du rotor. Cette forte résistance confère au moteur une amortissement positif, améliorant considérablement sa stabilité pendant son fonctionnement. Notamment, la courbe reste approximativement linéaire sur une large gamme de tensions de commande, assurant une performance cohérente sous des entrées électriques variables.
Pour optimiser davantage la réactivité du moteur aux signaux de commande faibles, les ingénieurs ont développé une conception spécialisée connue sous le nom de moteur servo à tasse de frein. En réduisant le poids et l'inertie du moteur, cette conception permet une réaction plus rapide et précise même aux plus petites variations de tension de commande. La figure ci-dessous met en évidence la structure distinctive du moteur servo à tasse de frein, soulignant ses caractéristiques innovantes qui contribuent à une performance supérieure.
Moteur servo à tasse de frein
Le rotor du moteur servo à tasse de frein est ingénieusement fabriqué à partir d'une tasse à paroi fine en matériau conducteur non magnétique. Au cœur de cette tasse conductrice se trouve un noyau de fer stationnaire, qui joue un rôle pivot dans la fermeture du circuit magnétique, assurant un couplage efficace du flux magnétique. Grâce à la structure fine du rotor, sa résistance électrique est significativement élevée. Cette haute résistance n'est pas seulement une propriété physique, mais un améliorateur de performance clé, car elle donne lieu à un couple de démarrage remarquablement élevé. Avec ce couple amélioré, le moteur peut rapidement accélérer à partir de l'arrêt et répondre avec une agilité exceptionnelle aux signaux de commande, ce qui en fait un choix idéal pour les applications nécessitant une positionnement rapide et précis, telles que la robotique haut de gamme et les équipements de fabrication de précision.
Moteurs servo à courant alternatif à trois phases
Dans le domaine des systèmes servo à haute puissance, les moteurs asynchrones triphasés intégrés à des mécanismes de contrôle de tension sont devenus les chevaux de bataille pour les applications servo. Par leur nature, les moteurs asynchrones triphasés à cage de lapin sont des dispositifs complexes, fortement non linéaires et couplés, présentant des défis pour un contrôle précis. Cependant, grâce à la mise en œuvre de stratégies de contrôle avancées comme le Contrôle Vectoriel, également connu sous le nom de Contrôle Orienté de Champ, ces moteurs peuvent être transformés en machines linéaires et décorrélées.
Cette méthodologie de contrôle sophistiquée implique une régulation méticuleuse du courant du moteur. Elle décorrèle stratégiquement le contrôle du couple et du flux magnétique, séparant deux aspects traditionnellement liés du fonctionnement du moteur. Cette décorrélation est une percée technologique, car elle permet au moteur de fournir une réponse de vitesse extrêmement rapide et de générer un couple substantiel instantanément. Par conséquent, les moteurs servo à courant alternatif triphasés contrôlés via le Contrôle Vectoriel sont capables de fournir des performances inégalées, répondant aux exigences rigoureuses des applications servo à haute puissance avec une précision inébranlable et une efficacité remarquable. Que ce soit dans les machines industrielles lourdes ou les systèmes automatisés de grande envergure, ces moteurs assurent un fonctionnement fluide, précis et fiable dans les conditions les plus exigeantes.
