Tweefase AC servo motor

Tweefase AC-servo motor

In een eerdere artikel hebben we servo motoren al besproken. In deze zullen we ons richten op tweefase en driedefase AC-servo motoren.

De stator van een tweefase AC-servo motor is uitgerust met twee verdeelde windingen. Deze windingen zijn elektrisch 90 graden ten opzichte van elkaar verschoven. Een van deze windingen wordt de referentie- of vaste fase genoemd. Het wordt gevoed door een constante spanning, waardoor er een stabiele elektrische invoer is. De andere winding staat bekend als de controle fase. Het ontvangt een variabele spanning, wat flexibele controle over de werking van de motor mogelijk maakt.

Het aansluitdiagram van de tweefase AC-servo motor wordt hieronder getoond：

De controle fase van een tweefase AC-servo motor wordt meestal gevoed door een servo versterker. De rotatiesnelheid en het koppel van de rotor worden geregeld door de fasenverschillen tussen de controle spanning en de referentiefase spanning. Dit fasenverschil fungeert als een belangrijke regelparameter; door dit te wijzigen, specifiek door de fase relatie om te keren van een leidende naar een achterlopende toestand of vice versa, kan de richting van de rotatie van de rotor worden omgekeerd.

De koppel-snelheidskenlijn van de tweefase AC-servomotor wordt in de onderstaande figuur weergegeven. Deze lijn biedt waardevolle inzichten in hoe het koppel van de motor varieert bij verschillende snelheden, wat essentieel is voor het begrijpen en optimaliseren van de prestaties in diverse toepassingen.

Een negatieve helling in de koppel-snelheidskenlijn duidt op een hoge rotorweerstand. Deze hoge weerstand geeft de motor positieve demping, wat aanzienlijk bijdraagt aan de stabiliteit tijdens het gebruik. Opmerkelijk is dat de lijn ongeveer lineair blijft over een breed scala aan controle spanningen, waardoor consistent gedrag onder wisselende elektrische invoer wordt gewaarborgd.

Om de responsiviteit van de motor op zwakke controle signalen verder te optimaliseren, hebben ingenieurs een gespecialiseerde ontwerp ontwikkeld, bekend als de Drag Cup Servo motor. Door het gewicht en de traagheid van de motor te verminderen, stelt dit ontwerp een snellere en nauwkeurigere reactie mogelijk op zelfs de geringste veranderingen in de controle spanning. De onderstaande figuur toont de kenmerkende structuur van de Drag Cup Servo motor, met de innovatieve functies die bijdragen aan superieure prestaties.

Drag Cup Servo Motor

De rotor van de Drag cup servo motor is slim vervaardigd van een dunwandige beker gemaakt van niet-magnetische geleidend materiaal. In het hart van deze geleidende beker bevindt zich een stationaire ijzeren kern, die een cruciale rol speelt in het sluiten van het magnetische circuit, waardoor efficiënte magnetische fluxkoppeling wordt gewaarborgd. Vanwege de slanke structuur van de rotor is de elektrische weerstand aanzienlijk verhoogd. Deze hoge weerstand is niet alleen een fysieke eigenschap, maar ook een belangrijke prestatieversterker, omdat het direct leidt tot een uitzonderlijk hoog startkoppel. Met dit verhoogde koppel kan de motor snel versnellen vanuit stilstand en met uitzonderlijke behendigheid reageren op controle signalen, waardoor het ideaal is voor toepassingen die snelle en nauwkeurige posities vereisen, zoals in high-end robotica en precisie productieapparatuur.

Driefase AC-servo motoren

Binnen het domein van hoogvermogense servo systemen zijn driefase induktiemotoren, geïntegreerd met spanningsregeling, de werkpaarden voor servo toepassingen geworden. Driefase kooi-induktiemotoren zijn per definitie complexe, zeer niet-lineaire gekoppelde schakelingen, wat uitdagingen oplevert bij het bereiken van nauwkeurige controle. Echter, door de implementatie van geavanceerde controle strategieën zoals Vector Control, ook bekend als Veldoriëntatie, kunnen deze motoren worden omgevormd tot lineaire, ontkoppelde machines.

Deze verfijnde controle methode omvat de zorgvuldige regeling van de stroom van de motor. Het ontkoppelt doelbewust de controle van koppel en magnetische flux, twee traditioneel met elkaar verbonden aspecten van de motorwerking. Deze ontkoppeling is een technologische doorbraak, omdat het de motor in staat stelt een buitengewoon snelle snelheidsreactie te leveren en onmiddellijk aanzienlijk koppel te genereren. Daardoor zijn driefase AC-servo motoren die via Vector Control worden bestuurd, in staat om ongeëvenaarde prestaties te leveren, voldoende aan de strenge eisen van hoogvermogense servo toepassingen met onwankelbare precisie en opmerkelijke efficiëntie. Of het nu gaat om zwaar industriële machines of grootschalige geautomatiseerde systemen, deze motoren garanderen soepele, nauwkeurige en betrouwbare werking onder de meest veeleisende omstandigheden.