มอเตอร์เซอร์โวสองเฟส AC

มอเตอร์เซอร์โวเฟสคู่

ในบทความก่อนหน้านี้ เราได้สำรวจมอเตอร์เซอร์โวไปแล้ว ในบทความนี้เราจะเน้นที่มอเตอร์เซอร์โวเฟสคู่และเฟสสาม

สเตเตอร์ของมอเตอร์เซอร์โวเฟสคู่มีขดลวดสองชุดที่กระจายอยู่ ขดลวดเหล่านี้ถูกจัดวางให้มีความแตกต่างทางไฟฟ้าจากกัน 90 องศา ขดลวดหนึ่งเรียกว่าเฟสอ้างอิงหรือเฟสคงที่ มันได้รับพลังงานจากแหล่งกำเนิดไฟฟ้าที่มีแรงดันคงที่ ทำให้มั่นใจได้ว่าจะมีการป้อนไฟฟ้าที่เสถียร ขดลวดอื่นเรียกว่าเฟสควบคุม มันได้รับแรงดันที่เปลี่ยนแปลงได้ ซึ่งช่วยให้สามารถควบคุมการทำงานของมอเตอร์ได้อย่างยืดหยุ่น

แผนภาพการเชื่อมต่อของมอเตอร์เซอร์โวเฟสคู่แสดงดังนี้：

เฟสควบคุมของมอเตอร์เซอร์โวเฟสคู่มักจะได้รับพลังงานจากแอมปลิไฟเออร์เซอร์โว ความเร็วในการหมุนและแรงบิดที่ออกจากโรเตอร์ถูกควบคุมโดยความแตกต่างระหว่างแรงดันควบคุมและแรงดันเฟสอ้างอิง ความแตกต่างนี้เป็นพารามิเตอร์ควบคุมสำคัญ โดยการเปลี่ยนแปลงมัน ซึ่งเฉพาะอย่างยิ่งโดยการกลับภาวะนำเฟสเป็นภาวะตามหลังหรือกลับกัน สามารถเปลี่ยนทิศทางการหมุนของโรเตอร์ได้

เส้นโค้งลักษณะแรงบิด-ความเร็วของมอเตอร์เซอร์โวเฟสคู่แสดงในรูปด้านล่าง รูปนี้ให้ข้อมูลที่มีค่าเกี่ยวกับวิธีที่แรงบิดของมอเตอร์เปลี่ยนแปลงตามความเร็วต่างๆ ซึ่งจำเป็นสำหรับการทำความเข้าใจและการปรับปรุงประสิทธิภาพในการใช้งานต่างๆ

ความลาดชันลบในเส้นโค้งลักษณะแรงบิด-ความเร็วบ่งบอกถึงความต้านทานโรเตอร์สูง ความต้านทานสูงนี้มอบการหน่วงที่ดีให้กับมอเตอร์ ทำให้การดำเนินงานมีเสถียรภาพมากขึ้น ทั้งนี้ เส้นโค้งยังคงเป็นเส้นตรงประมาณในช่วงแรงดันควบคุมที่กว้าง ทำให้ประสิทธิภาพคงที่ภายใต้การป้อนไฟฟ้าที่หลากหลาย

เพื่อเพิ่มความสามารถในการตอบสนองต่อสัญญาณควบคุมที่อ่อนแอ วิศวกรได้พัฒนาการออกแบบพิเศษที่เรียกว่ามอเตอร์เซอร์โว Drag Cup ด้วยการลดน้ำหนักและโมเมนต์ของความเฉื่อยของมอเตอร์ การออกแบบนี้ช่วยให้สามารถตอบสนองอย่างรวดเร็วและแม่นยำต่อการเปลี่ยนแปลงของแรงดันควบคุมแม้เพียงเล็กน้อย รูปด้านล่างแสดงโครงสร้างที่โดดเด่นของมอเตอร์เซอร์โว Drag Cup ซึ่งเน้นคุณสมบัติที่เป็นนวัตกรรมที่ช่วยให้ประสิทธิภาพสูงขึ้น

มอเตอร์เซอร์โว Drag Cup

โรเตอร์ของมอเตอร์เซอร์โว Drag Cup ถูกสร้างขึ้นอย่างชาญฉลาดจากถ้วยบางผนังที่ทำจากวัสดุนำไฟฟ้าที่ไม่เป็นแม่เหล็ก ภายในถ้วยนำไฟฟ้านี้มีแกนเหล็กที่คงที่ซึ่งมีบทบาทสำคัญในการปิดวงจรแม่เหล็ก ทำให้มั่นใจได้ว่าการเชื่อมโยงฟลักซ์แม่เหล็กจะมีประสิทธิภาพ เนื่องจากโครงสร้างที่บางของโรเตอร์ ความต้านทานไฟฟ้าของมันสูงมาก ความต้านทานสูงนี้ไม่เพียงแต่เป็นคุณสมบัติทางกายภาพเท่านั้น แต่ยังเป็นตัวเสริมประสิทธิภาพ ทำให้เกิดแรงบิดเริ่มต้นสูงอย่างน่าประทับใจ ด้วยแรงบิดที่เพิ่มขึ้นนี้ มอเตอร์สามารถเร่งความเร็วจากสถานะหยุดนิ่งอย่างรวดเร็วและตอบสนองต่อสัญญาณควบคุมได้อย่างคล่องแคล่น ทำให้เป็นตัวเลือกที่เหมาะสมสำหรับการใช้งานที่ต้องการการกำหนดตำแหน่งอย่างรวดเร็วและแม่นยำ เช่น ในหุ่นยนต์ระดับสูงและอุปกรณ์ผลิตที่มีความแม่นยำ

มอเตอร์เซอร์โวเฟสสาม

ในวงการระบบเซอร์โวที่มีกำลังสูง มอเตอร์เหนี่ยวนำเฟสสามที่รวมกับกลไกควบคุมแรงดันได้กลายเป็นเครื่องมือหลักสำหรับการใช้งานเซอร์โว โดยธรรมชาติ มอเตอร์เหนี่ยวนำเฟสสามแบบกระรอกถังเป็นอุปกรณ์วงจรที่ซับซ้อนและมีความไม่เชิงเส้นสูง ทำให้การควบคุมอย่างแม่นยำเป็นเรื่องท้าทาย อย่างไรก็ตาม ผ่านการใช้กลยุทธ์ควบคุมขั้นสูงเช่น Vector Control หรือ Field Oriented Control มอเตอร์เหล่านี้สามารถเปลี่ยนเป็นเครื่องจักรเชิงเส้นและแยกออกจากกันได้

วิธีการควบคุมที่ซับซ้อนนี้ประกอบด้วยการควบคุมกระแสของมอเตอร์อย่างละเอียด มันแยกการควบคุมแรงบิดและฟลักซ์แม่เหล็กออกจากกัน ซึ่งเป็นการแบ่งแยกสองแง่มุมที่เคยเชื่อมโยงกันของการทำงานของมอเตอร์ การแบ่งแยกนี้เป็นการปฏิวัติทางเทคโนโลยี ทำให้มอเตอร์สามารถตอบสนองความเร็วอย่างรวดเร็วและสร้างแรงบิดทันทีได้ ดังนั้น มอเตอร์เซอร์โวเฟสสามที่ควบคุมผ่าน Vector Control สามารถมอบประสิทธิภาพที่ไม่เคยมีมาก่อน ตอบสนองความต้องการของระบบเซอร์โวที่มีกำลังสูงได้อย่างแม่นยำและมีประสิทธิภาพ ไม่ว่าจะเป็นเครื่องจักรอุตสาหกรรมขนาดใหญ่หรือระบบอัตโนมัติขนาดใหญ่ มอเตอร์เหล่านี้รับประกันการดำเนินงานที่ราบรื่น แม่นยำ และเชื่อถือได้ในสภาพแวดล้อมที่ต้องการมากที่สุด