Servomotor: Skilgreining, virkni og notkun

Stjórnunaraðili: Skilgreining, starfsaðferð og notkun

Aðrar læringar:

Skilgreining á stjórnunaraðili: Stjórnunaraðili er skilgreindur sem rafmotor sem býður upp á nákvæm stjórn á horna- eða línulegri staðsetningu, hraða og dreifingu með notkun afbrigðisbundinnar kerfis.

Stjórnakerfi: Stjórnunaraðili notar framfarandi stjórnkerfi eins og PID og óskipt feril til að stilla færslu samkvæmt inntaki og afbrigðisbundið skilaboð til besta gagnvirðingar.

Tegundir mota: Það eru mismunandi tegundir eins og AC og DC stjórnunarmotar, með undirtegundum eins og samhverf, ósamhverf, borðaðir og óborðaðir, hver með sérstakt formæli.

Afbrigðisskipan: Efektívt notkun af skynjendum eins og potensíómétrar og kóðarar hjálpar við nákvæmum mælingum og tillöguni á motorstaðsetningu, hraða eða dreifingu.

Notkunarsýn: Stjórnunarmotar eru mikilvægir í nákvæmum sviðum eins og robotfræði, CNC vélaverk og sjálfvirk framleiðsla vegna þeirra ágætis að vinna við flóknar færslur og verkefni.

Stjórnunarmotor er skilgreindur sem rafmotor sem leyfir nákvæm stjórn yfir horna- eða línulegri staðsetningu, hraða og dreifingu. Hann inniheldur viðeigandi motor tengd skynjanda fyrir staðsetningarafbrigði og stjórnendur sem reglubindir færslu motorsins samkvæmt önskuðu gildi.

Stjórnunarmotar eru nauðsynlegir í viðskiptum eins og robotfræði, CNC vélaverk og sjálfvirk framleiðsla vegna nákvæmleikans, flottu svörunar og flæðislega færslu.

Í þessu greinum munum við útskýra grunnkenningu stjórnunarmota, hvernig þeir virka, hvernig þeir eru stjórnuð og hvað eru nokkrar algengar notkunartilfærslur.

Hvað er stjórnunarmotor?

Inngangur að stjórnunarmotum: Stjórnunarmotor er rafmotor sem stillir staðsetningu, hraða eða dreifingu sínum í samsvar við inntak frá stjórnendur.

Orðið servo kemur frá latneska orðinu servus, sem merkir þjón eða trélar. Þetta hefur samband við sögu notkunar stjórnunarmota sem aukalegar dregar sem hjálpa aðal dregunarkerfi.

En núverandi stjórnunarmotar geta veitt háþróað árangur og nákvæmni sem aðal dregar í ýmsum notkunartilfærslum.

Stjórnunarmotor hefur þrjú helstu atriði:

Motor: Þetta getur verið annaðhvort DC motor eða AC motor eftir raforku og notkunarkröfur. Motorinn veitir mekanísk orku til að snúa eða færa úttakssveiflinn.

Skynjandi: Þetta getur verið annaðhvort potensíómeter, kóðari, resolver eða annað tæki sem mælir staðsetningu, hraða eða dreifingu úttakssveifilsins og sendir afbrigðisskilaboð til stjórnenda.

Stjórnandi: Þetta getur verið annaðhvort analogt eða digitalt skema sem sameina afbrigðisskilaboð frá skynjanda við önskuð gildiskilaboð frá ytri uppruna (svo sem tölvu eða spil) og mynda stjórnunarskilaboð til að stilla motorinn í samræmi við önskuð gildi.

Stjórnandanum er notuð lokaður afbrigðislén, sem stillir færslu motorsins svo hann komist næst önskuðu gildi, en halda stríkt nákvæmni.

Stjórnandanum má einnig framkvæma ýmsar stjórnunaraðferðir, eins og proportional-integral-derivative (PID) stjórnun, fuzzy logic stjórnun, adaptive stjórnun o.fl., til að optima vera stjórnunarmota.

Hvernig virkar stjórnunarmotor?

Grunnkenning stjórnunarmota fjallar um að stjórnandi fær tvær tegundir inntaks:

Önskuð gildiskilaboð: Þetta eru analog eða digital skilaboð sem tákna önskuða staðsetningu, hraða eða dreifingu úttakssveifilsins.

Afborgisskilaboð: Þetta eru analog eða digital skilaboð sem tákna raunverulega staðsetningu, hraða eða dreifingu úttakssveifilsins mældar af skynjanda.

Stjórnandanum er sameint þessi tvö skilaboð og reiknað villuskilaboð sem tákna mismun milli þeirra.

Villuskilaboðin eru svo prósentuð með stjórnunaraðferð (svo sem PID) sem myndar stjórnunarskilaboð sem ákveða hversu mikið spenna eða straum ætti að leggja á motorinn.

Stjórnunarskilaboðin eru send til raforkustyrkis (svo sem H-brú) sem breytir þeim í passandi spennu eða straum til að hreyfa motorinn.

Motorinn snýst eða færist eftir stjórnunarskilabóðum, breytir staðsetningu, hraða eða dreifingu og sendir ný afbrigðisskilaboð til stjórnanda.

Ferlið endurtakast þar til villuskilaboðin verða núll eða óeinkunn, sem bendir á að úttakssveifillinn hafi náð önskuðu gildi.

Tegundir stjórnunarmota

Stjórnunarmotar geta verið flokkuð eftir raforku, byggingu, afbrigðisskipun og notkun.

AC stjórnunarmotar

AC stjórnunarmotar eru rafmotar sem vinna á víxlanda straumi (AC). Þeir hafa státur sem býr til snúandi magnsreikastig og sveifil sem fylgir stigi.

AC stjórnunarmotar, sem eru ákveðnir af víxlanda straumi, hafa státur sem býr til snúandi magnsreikastig, með sveifil sem samhnekkar við þetta stig fyrir efnaða hreyfingu.

AC stjórnunarmotar geta verið ytraðir í tvær tegundir: samhverfa og ósamhverfa.

Samhverfa AC stjórnunarmotar hafa fastmagn sveifil sem snýst í sama hraða og státurstig. Þeir eru meiri efnið, nákvæmir og hratt svara en ósamhverfir motar, en þeir krefjast flóknara stjórnenda og staðsetningarskynjanda.

Ósamhverfa AC stjórnunarmotar hafa sveifil sem inducerar straum og magnsreikastig sem lagar eftir státurstig. Þeir eru einfaldari, síðari og meiri efnið en samhverfir motar, en þeir hafa lægra efni, nákvæmni og hraða.

AC stjórnunarmotar eru viðeigandi fyrir háraforkutækni sem krefjast hraða, dreifingu og treystu. Þeir eru algengir í verkavélum, robotfræði, CNC vélum o.fl.

DC stjórnunarmotar

DC stjórnunarmotar eru rafmotar sem vinna á beinni straumi (DC). Þeir hafa fastmagn státur sem býr til fast magnsreikastig og sveifil sem snýst þegar straum er lagður á.

DC stjórnunarmotar geta verið ytraðir í tvær tegundir: borðaðir og óborðaðir.

Borðaðir DC stjórnunarmotar hafa kommutator og borða sem skipta straumstefnu í sveifil. Þeir eru einfaldir, síðir og auðveldir að stjórna, en þeir hafa lægra efni, líftíma og hraða vegna brotar og nútta á borðunum.

Óborðaðir DC stjórnunarmotar hafa rafrænan stjórnanda sem skiptir straumstefnu í státursveifla. Þeir eru meiri efnið, lengri og hröðari en borðaðir motar, en þeir krefjast flóknara stjórnenda og staðsetningarskynjanda.

DC stjórnunarmotar eru viðeigandi fyrir lágraforkutækni sem krefjast nákvæmleika, hröðu svörunar og flæðislegs hreyfingar. Þeir eru algengir í hagbæðisverkefnum, leikvörum, CD/DVD spilum o.fl.

Línulegir stjórnunarmotar

Línulegir stjórnunarmotar eru rafmotar sem búa til línulega hreyfingu í stað snúnings. Þeir hafa stöðugt hluti sem kallað er forcer eða primary sem inniheldur sveifla eða magn, og færilegan hlut sem kallað er platen eða secondary sem inniheldur magn eða járnmagn.

Línulegir stjórnunarmotar geta verið ytraðir í tvær tegundir: járnmagn og ójárnmagn.

Járnmagn línulegir stjórnunarmotar hafa járnmagn í platen sem samspilur við magnsreikastig forcers. Þeir hafa hágildi, stöðugleika og nákvæmni, en þeir hafa einnig hágildi, þyngd og hitagerð.

Ójárnmagn línulegir stjórnunarmotar hafa ekki járnmagn í platen, aðeins magn. Þeir hafa lágt cogging gildi, þyngd og hitagerð, en þeir hafa einnig lágt gildi, stöðugleika og nákvæmni.

Línulegir stjórnunarmotar eru viðeigandi fyrir tækni sem krefjast hraða, skyndunar og nákvæmni yfir löng strik. Þeir eru algengir í semivefnframleiðslu, mælingum, lasarskera o.fl.

Hvernig á að stjórna stjórnunarmoti?

Stjórnun stjórnunarmota fer eftir tegund motor, afbrigðisskipun og notkunarkröfur.

Almennt eru tvær tegundir stjórnunarskilabóða sem má nota til að stjórna stjórnunarmoti: analog og digital.

Analog stjórnunarskilabóð eru samfelld spenna eða straum sem breytist samkvæmt önskuðu gildi. Þau eru oft notuð fyrir einföld eða síða stjórnunarkerfi sem ekki krefjast háa nákvæmni eða skýrleika. Til dæmis, potensíómeter getur verið notuð til að búa til analog stjórnunarskilaboð fyrir hagbæðis stjórnunarmot.

Digital stjórnunarskilabóð eru skiptir blóð eða bitar sem tákna önskuð gildi í koduformi. Þau eru oft notuð fyrir flókn eða háþróað stjórnunarkerfi sem krefjast háa nákvæmni, skýrleika eða samskipta. Til dæmis, pulse-width modulation (PWM) skilaboð geta verið notuð til að búa til digital stjórnunarskilaboð fyrir óborðað DC stjórnunarmot.

Stjórnandanum stjórnunarmotsins má vera annaðhvort ytri tæki eða sameiginlegt skema í motorinum. Stjórnandanum fær stjórnunarskilaboð frá ytri uppruna (svo sem tölvu eða spil), og afbrigðisskilaboð frá skynjanda og mynda viðeigandi stjórnunarskilaboð til að hreyfa motorinn.

Stjórnandanum má einnig framkvæma ýmsar stjórnunaraðferðir til að optima vera stjórnunarmota. Sumar algengar stjórnunaraðferðir eru:

Proportional-integral-derivative (PID) stjórnun: Þetta er afbrigðisbundið stjórnunaraðferð sem stillir stjórnunarskilaboð samkvæmt proportional, integral, og derivative orða af villuskilaboðum. Það er almennt notuð fyrir stjórnunarkerfi sem krefjast hröðar og nákvæmur svars.

Fuzzy logic stjórnun: Þetta er reglu-bundið stjórnunaraðferð sem stillir stjórnunarskilaboð samkvæmt fuzzy set og tungumálsvaram. Það er gagnlegt fyrir stjórnunarkerfi sem meðhöndla óvissu eða ólíkhnertsku.

Adaptive stjórnun: Þetta er sjálfstillað stjórnunaraðferð sem stillir stjórnunareinkenni samkvæmt breytingum á stjórnunarkerfinu. Það er gagnlegt fyrir stjórnunarkerfi sem standa við brot eða breytingar.

Notkun stjórnunarmota

Stjórnunarmotar hafa víða notkun í ýmsum sviðum og viðskiptum. Sumar algengar notkunartilfærslur eru:

Robotfræði: Stjórnunarmotar eru notuð til að veita nákvæm hreyfingu og kraft fyrir robótshönd, legg, boganað, grippar o.fl. Þeir gerir robótum kleift að vinna við verkefni eins og val, staðfesting, ljósvarp, samsetning o.fl.

CNC vélaverk: Stjórnunarmotar eru notuð til að hreyfa ása CNC véla eins og snerrivélar, mills, rautar o.fl. Þeir gerir CNC vélm Kleift að vinna við nákvæmar og flóknar verktakaflæði eins og skeri, borr, skrift o.fl.

Sjálfvirk framleiðsla: Stjórnunarmotar eru notuð til að stjórna hreyfingu og staðsetningu mismunandi hluta og tækja í sjálfvirkum framleiðslukerfum, eins og band, matar, inntak, úttak o.fl. Þeir gerir sjálfvirkum framleiðslukerfum kleift að ná háum framleiðslu og gæði.

Læknisvör: Stjórnunarmotar eru notuð til að vinna við mismunandi læknisvör og tæki eins og kirurgiske robótar, skannar, pumpar, lyftuvélar o.fl. Þeir gerir læknisvörum kleift að vinna við nákvæmur og öruggar aðgerðir og meðferðir.

Niðurstaða

Í þessu greinum höfum við lært um skilgreiningu, starfsaðferð, tegundir, stjórnun og notkun stjórnunarmota.

Við höfum séð að stjórnunarmotar eru rafmotar sem leyfa nákvæm stjórn yfir horna- eða línulegri staðsetningu, hraða og dreifingu. Þeir innihalda motor, skynjanda og stjórnanda sem formar lokalaus afbrigðislén.

Vi