Servomotor: Definicija princip rada i primene

Servomotor: Definicija, način rada i primene

Ključni naukovi:

Definicija servomotora: Servomotor se definiše kao električni motor koji pruža preciznu kontrolu uglove ili linearne pozicije, brzine i momenata koristeći sistem povratne veze.

Sistemi kontrole: Servomotor koristi napredne sisteme kontrole poput PID i fuzzy logike kako bi prilazio kretanje prema ulaznim i povratnim signalima za optimalno performanse.

Tipovi motora: Različiti tipovi uključuju AC i DC servomotore, sa podtipovima poput sinkronih, asinkronih, šetnih i bezšetnih, svaki prilagođen specifičnim primenama.

Mehanizam povratne veze: Efektivna upotreba senzora poput potenciometara i enkodera pomaže u preciznom monitoringu i prilagođavanju pozicija, brzina ili momenata motora.

Uvid u primene: Servomotori su ključni u visoko-preciznim oblastima poput robotike, CNC mašinstva i automatizovanog proizvodnje zbog svoje sposobnosti da upravljaju složenim kretanjima i zadacima.

Servomotor se definiše kao električni motor koji omogućava preciznu kontrolu uglove ili linearne pozicije, brzine i momenata. Sastoji se od prikladnog motora spojenog sa senzorom za povratne informacije o poziciji i kontrolerom koji reguliše kretanje motora prema željenoj referentnoj tački.

Servomotori su neophodni u industriji poput robotike, CNC mašinstva i automatizovanog proizvodnje zbog njihove preciznosti, brzog odgovora i fluidnog kretanja.

U ovom članku objasniti ćemo osnovnu teoriju servomotora, kako oni rade, kako se kontroliraju i koje su neke od njihovih najčešćih primena.

Šta je servomotor?

Uvod u servomotor: Servomotor je električni motor koji prilagođava svoju poziciju, brzinu ili moment u odgovoru na ulazne signale kontrolera.

Termin servus potiče od latinske reči servus, što znači službenik ili roblin. Ovo odražava istorijsku upotrebu servomotora kao pomoćnih pogona koji pomažu glavnom pogonskom sistemu.

Međutim, moderni servomotori su sposobni da pruže visoku performansu i preciznost kao glavni pogoni u različitim primenama.

Servomotor sastoji se od tri glavna komponenta:

Motor: To može biti DC motor ili AC motor, zavisno od izvora snage i zahteva aplikacije. Motor pruža mehaničku snagu za rotiranje ili kretanje izlazne vratila.

Senzor: To može biti potenciometar, enkoder, resolver ili drugi uređaj koji meri poziciju, brzinu ili moment izlazne vratila i šalje povratne signale kontroleru.

Kontroler: To može biti analogni ili digitalni krug koji upoređuje povratne signale sa senzora sa željenim referentnim signalima iz vanjskog izvora (poput računara ili džoistika) i generiše kontrolne signale kako bi prilagodio napon ili struju motora.

Kontroler koristi zatvoreni sistem povratne veze, prilagođavajući kretanje motora kako bi se usklađivalo sa željenom referentnom tačkom, održavajući strogu preciznost.

Kontroler takođe može implementirati različite algoritme kontrole, poput proporcionalno-integralno-derivativne (PID) kontrole, fuzzy logike, adaptivne kontrole itd., kako bi optimizirao performanse servomotora.

Kako radi servomotor?

Osnovni način rada servomotora uključuje kontroler koji prima dva tipa ulaznih signala:

Referentni signal: Ovo je analogni ili digitalni signal koji predstavlja željenu poziciju, brzinu ili moment izlazne vratila.

Povratni signal: Ovo je analogni ili digitalni signal koji predstavlja stvarnu poziciju, brzinu ili moment izlazne vratila meren sa senzora.

Kontroler upoređuje ova dva signala i izračunava grešku koja predstavlja razliku između njih.

Greška se zatim obrađuje algoritmom kontrole (poput PID) koji generiše kontrolni signal koji određuje koliko napona ili struje treba primijeniti na motor.

Kontrolni signal se šalje na pojačivač snage (poput H-mosta) koji ga pretvara u odgovarajući napon ili struju za pogon motora.

Motor se zatim vrtea ili kreće prema kontrolnom signalu, menja svoju poziciju, brzinu ili moment i šalje novi povratni signal kontroleru.

Proces se ponavlja dok greška ne postane nula ili zanemarljiva, ukazivanjem da je izlazna vratila dostigla željenu referentnu tačku.

Tipovi servomotora

Servomotori mogu biti klasifikovani na različite tipove prema izvoru snage, konstrukciji, mehanizmu povratne veze i primeni.

AC servomotori

AC servomotori su električni motori koji rade na izmjeničnoj struj