Двофазний сервомотор постійного струму

Двофазний AC сервомотор

У попередній статті ми вже розглянули сервомотори. У цій статті ми зосередимося на двофазних та трифазних AC сервомоторах.

Статор двофазного AC сервомотора оснащений двома розподіленими обмотками. Ці обмотки електрично зміщені одна від одної на 90 градусів. Одна з цих обмоток називається референтною або фіксованою фазою. Вона живиться постійним напруговим джерелом, забезпечуючи стабільне електричне питання. Інша обмотка відома як керуюча фаза. Вона отримує змінну напругу, що дозволяє гнучко контролювати роботу двигуна.

Схема з'єднання двофазного AC сервомотора представлена нижче：

Керуюча фаза двофазного AC сервомотора зазвичай живиться сервопідсилювачем. Обертальна швидкість та момент вивороту ротора регулюються за допомогою фазового зсуву між керуючою напругою та напругою референтної фази. Цей фазовий зсув діє як ключовий параметр управління; змінюючи його, а саме змінюючи співвідношення фаз від опереження до запізнення і навпаки, можна змінити напрямок обертання ротора.

Характеристика момент-швидкість двофазного AC сервомотора показана на наступному графіку. Ця характеристика надає цінні відомості про те, як змінюється момент двигуна при різних швидкостях, що є важливим для розуміння та оптимізації його роботи в різних застосуваннях.

Від'ємний нахил характеристики момент-швидкість свідчить про високе опору ротора. Ця висока опір надає двигуну позитивне демпфування, значно підвищаючи його стабільність під час роботи. Зауважимо, що крива залишається приблизно лінійною в широкому діапазоні керуючих напруг, забезпечуючи стабільну роботу при різних електричних входах.

Для подальшої оптимізації реакції двигуна на слабкі керуючі сигнали інженери розробили спеціальний дизайн, відомий як Drag Cup Сервомотор. Зменшуючи вагу та інерцію двигуна, цей дизайн дозволяє більш швидку та точну реакцію навіть на найменші зміни керуючої напруги. Наступний малюнок демонструє характерну структуру Drag Cup Сервомотора, виділяючи його інноваційні особливості, які сприяють превосходній продуктивності.

Drag Cup Сервомотор

Ротор Drag cup сервомотора оригінально виготовлений з тонкостінного кубка, виготовленого з немагнітного провідного матеріалу. У центрі цього провідного кубка розташований стаціонарний залізний сердечник, який відіграє ключову роль у замиканні магнітного контуру, забезпечуючи ефективне магнітне зв'язування. Благодіяючи тонкій структурі ротора, його електричний опір значно зростає. Цей високий опір не лише фізична властивість, але й ключовий фактор покращення продуктивності, оскільки він прямо призводить до високого стартового моменту. З цим підвищеним моментом двигун може швидко прискорюватися з місця і відповідати з винятковою гнучкістю на керуючі сигнали, що робить його ідеальним вибором для застосувань, які потребують швидкого та точного позиціонування, таких як висококласні роботи та обладнання для прецизійного виробництва.

Трифазні AC сервомотори

У сфері сервосистем високої потужності, трифазні індукційні двигуни, інтегровані з механізмами керування напругою, стали основними компонентами для сервопристроїв. По своїй природі, трифазні двигуни з короткозамкненими роторами є складними, сильно нелінійними, зв'язаними кілами, що представляють виклик для досягнення точного керування. Однак, через впровадження передових стратегій керування, таких як Векторне Керування, також відоме як Керування Орієнтованим Полем, ці двигуни можуть бути перетворені на лінійні, роз'єднані машини.

Цей сучасний метод керування включає докладне регулювання струму двигуна. Він стратегічно роз'єднує керування моментом і магнітним потоком, розділяючи два традиційно зв'язані аспекти роботи двигуна. Це роз'єднання є технологічним проривом, оскільки воно наділяє двигун здатністю надавати надзвичайно швидку швидкісну відповідь та генерувати значний момент моментально. Наслідком цього, трифазні AC сервомотори, керовані через Векторне Керування, здатні надавати безпрецедентну продуктивність, задовольняючи вимоги сервопристроям високої потужності з незколивною точністю та вражаючою ефективністю. Будь то в важких промислових машинах чи великих автоматизованих системах, ці двигуни забезпечують плавну, точну та надійну роботу в найважчих умовах.