Dvofazni AC servo motor

Dvofazni AC servo motor

V prejšnjem članku smo že raziskali servo motorje. V tem bomo osredotočeni na dvofazne in trifazne AC servo motorje.

Stator dvofaznega AC servo motorja je opremljen z dvema porazdeljenima vijaki. Ti vijaki so električno zamaknjeni za 90 stopinj. Eden od teh vijakov se imenuje referenčna ali fiksna faza. Njegova napajalna vira je stalna napetost, ki zagotavlja stabilen električni vhod. Drugi vijak se imenuje kontrolna faza. Prejme spremenljivo napetost, kar omogoča prilagodljivo nadzor delovanja motorja.

Povezna shema dvofaznega AC servo motorja je prikazana spodaj：

Kontrolna faza dvofaznega AC servo motorja je običajno napajana s servo pojačevalnikom. Kotna hitrost in izhodni navor rotorja sta regulirana z faznim razliko med kontrolno napetostjo in napetostjo referenčne faze. Ta fazna razlika deluje kot ključni kontrolni parameter; z njeno spremembo, zlasti z obrnljivostjo faznega razmerja iz predhodnega v zaprto stanje ali obratno, lahko obrnemo smer vrtenja rotorja.

Krivulja karakteristike navor-hitrost dvofaznega AC servomotorja je prikazana na spodnji sliki. Ta krivulja ponuja dragocene vpogled v to, kako se navor motorja spreminja pri različnih hitrostih, kar je ključno za razumevanje in optimizacijo njegovega delovanja v različnih aplikacijah.

Negativna naklon krivulje karakteristike navor-hitrost kaže na visok upor rotorja. Ta visok upor pripisuje motorju pozitivno dempenčno, kar znatno izboljša njegovo stabilnost med delovanjem. Opomba, krivulja ostane približno linearna na širokem obsegu kontrolnih napetosti, kar zagotavlja konzistentno delovanje pri različnih električnih vhodih.

Za nadaljnjo optimizacijo odziva motorja na šibke kontrolne signale inženirji razvili posebno dizajn, znan kot Drag Cup Servo motor. Z zmanjševanjem teže in vztrajnosti motorja ta dizajn omogoča hitrejši in natančnejši odziv tudi na najmanjše spremembe kontrolne napetosti. Spodnja slika prikazuje značilno strukturo Drag Cup Servo motorja, ki poudarja inovativne značilnosti, ki prispevajo k izstopajočemu delovanju.

Drag Cup Servo Motor

Rotor Drag cup servo motorja je pametno izdelan iz tankega črpalnega kroglecija, izdelanega iz nemagnetnega prevodnega materiala. V središču tega prevodnega kroglecija je postavljeno stacionarno železno jedro, ki igra ključno vlogo pri zapiranju magnetnega kruga, z zagotavljanjem učinkovitega vezanja magnetnega toka. Zaradi slabe strukture rotora je njegov električni upor zelo visok. Ta visok upor ni le fizikalna lastnost, ampak tudi ključen povečevalnik zmogljivosti, saj neposredno povzroča zelo visok začetni navor. S tem izboljšanim navorom motor lahko hitro pospeši iz mrtvega lega in odziva se z izjemno hitrostjo na kontrolne signale, kar ga čini idealno izbiro za aplikacije, ki zahtevajo hitro in natančno pozicioniranje, kot so visoko stopnjska robotika in natančna proizvodna oprema.

Trifazni AC servo motorji

V področju močnih servo sistemov so trifazni induktivni motorji, integrirani z mehanizmi nadzora napetosti, postali glavni nosilci za servo aplikacije. Po svoji naravi so trifazni klepetni induktivni motorji kompleksni, zelo nelinearni sklopovski naprave, ki predstavljajo izzive pri dosegu natančnega nadzora. Vendar pa z uporabo naprednih metod nadzora, kot je vektorski nadzor, tudi znan kot orientacijski nadzor polja, se ti motorji lahko pretvorijo v linearno, dekupljene naprave.

Ta sofisticirana metoda nadzora vključuje natančno reguliranje toka motorja. Strategično dekupla nadzor navora in magnetnega toka, loči dva tradicionalno povezana vidika delovanja motorja. Ta dekupliranje je tehnološki preskok, saj motoru omogoča izjemno hitro odzivnost hitrosti in trenutno ustvarjanje velikega navora. Tako trifazni AC servo motorji, nadzorovani z vektorskim nadzorom, lahko zagotavljajo nenavadno dobro delovanje, zadovoljujoči stroge zahteve močnih servo aplikacij z neustrezno natančnostjo in izjemno učinkovitostjo. Čeprav gre za težko industrijsko opremo ali veliko avtomatska sistema, ti motorji zagotavljajo gladko, natančno in zanesljivo delovanje v najzahtevnejših pogojih.