Servo variklio veikimo principas
Servo sistema yra automatinė valdymo sistema, kuri priverčia objekto padėtį, orientaciją, būseną ir kitus išėjimo valdomus kintamuosius sekti savavališkus įvesties tikslo (arba nurodytos reikšmės) pokyčius. Servo daugiausia yra išdėstytas impulsais. Iš esmės galima suprasti, kad kai servo variklis gauna vieną impulsą, jis pasisuks atitinkamu vieno impulso kampu, kad suprastų poslinkį. Kadangi pats servo variklis turi impulsų siuntimo funkciją, todėl kiekvieną kartą, kai servo variklis pasisuka tam tikru kampu, jis siųs atitinkamą impulsų skaičių, kuris atitinka servo variklio gautą impulsą arba vadinamą uždara kilpa, sistema žinoti, kiek impulsų siunčiama į servo variklį ir kiek impulsų gaunama vienu metu. Tokiu būdu galima tiksliai valdyti variklio sukimąsi, kad būtų pasiekta tiksli padėtis, kuri gali siekti 0,001 mm.
Servo variklių klasifikacija
Servo varikliai skirstomi į AC servo ir DC servo.
Pagrindinė kintamosios srovės servovariklio struktūra yra panaši į kintamosios srovės indukcinio variklio (asinchroninio variklio) struktūrą. Ant statoriaus yra dvi žadinimo apvija Wf ir valdymo apvija WcoWf, kurios fazės erdvės poslinkis yra 90 laipsnių elektrinio kampo, kurios yra prijungtos prie pastovios kintamosios įtampos. Variklio veikimo valdymo tikslas yra naudoti Wc kintamosios srovės įtampą arba fazės pokytį.
Kintamosios srovės servovariklis pasižymi stabilaus veikimo, gero valdomumo, greito atsako, didelio jautrumo ir griežto netiesiškumo indekso mechaninių charakteristikų ir reguliavimo charakteristikų charakteristikomis (atitinkamai mažiau nei 10 proc. ~ 15 proc. ir mažiau nei 15 proc. ~ 25 proc.).
DC servo variklio privalumai ir trūkumai
Privalumai: tikslus greičio reguliavimas, kietos sukimo momento greičio charakteristikos, paprastas valdymo principas, patogus naudojimas ir pigi kaina.
Trūkumai: šepečio komutacija, greičio ribojimas, papildomas atsparumas ir susidėvėjimo dalelių susidarymas (netinka aplinkai be dulkių ir sprogioje aplinkoje).
Kintamosios srovės servo variklio privalumai ir trūkumai
Privalumai: geros greičio reguliavimo charakteristikos, sklandus valdymas pasiekiamas visoje greičio zonoje, beveik nėra vibracijos, daugiau nei 90 procentų didelis efektyvumas, mažiau šilumos, didelio greičio valdymas, didelio tikslumo padėties valdymas (priklauso nuo kodavimo tikslumo), Vardinėje veikimo zonoje galima pasiekti pastovų sukimo momentą, mažą inerciją, žemą triukšmą, šepečių nesidėvėjimą, nereikalauja priežiūros (taikoma aplinkai be dulkių ir sprogioje aplinkoje).
Trūkumai: valdymas sudėtingas, o vairuotojo parametrus reikia nustatyti koreguojant PID parametrus vietoje, todėl reikia daugiau laidų.
Trys servo variklio valdymo būdai
Sukimo momento valdymas: sukimo momento valdymo režimas yra variklio veleno išėjimo sukimo momento nustatymas išorėje per išorinio bai analoginio kiekio įvestį arba tiesioginio adreso priskyrimą.
2. Padėties valdymas: padėties valdymo režimas paprastai nustato sukimosi greitį pagal išorinio įvesties impulso dažnį, o sukimosi kampą – pagal impulsų skaičių. Kai kurie servo įrenginiai gali tiesiogiai priskirti greitį ir poslinkį per ryšį.
Greičio režimas: sukimosi greitį galima valdyti įvedant analoginį kiekį arba impulso dažnį. Greičio režimą taip pat galima nustatyti, kai yra viršutinio valdymo įtaiso išorinės kilpos PID valdymas, tačiau variklio padėties signalas arba tiesioginės apkrovos padėties signalas turi būti siunčiamas į viršutinį grįžtamąjį ryšį skaičiavimui. Padėties režimas taip pat palaiko padėties signalo aptikimą tiesioginės apkrovos išoriniu žiedu. Šiuo metu variklio veleno gale esantis daviklis aptinka tik variklio greitį, o padėties signalą pateikia aptikimo įtaisas tiesioginiame galutinės apkrovos gale. Šis pranašumas yra tas, kad jis gali sumažinti tarpinio perdavimo proceso klaidą ir padidinti visos sistemos padėties nustatymo tikslumą.