Рисунок 1: Серводвигун є основною частиною сервосистеми.
З розвитком інформаційних, комунікаційних та автоматизованих технологій у промисловому виробництві та повсякденному житті сучасного світу використовується широкий спектр автоматичних пристроїв керування. Як один із найпоширеніших пристроїв для автоматичного керування, сервосистема, що складається з серводвигуна та сервоприводу, широко використовується в нашому повсякденному житті.
З нашою статтею тут ви зможете глибше зрозуміти, де саме можна використовувати серводвигун і сервопривод.
1. Що таке сервосистема?
Сервосистема — це система керування зі зворотним зв’язком, яка використовується для точного відстеження або відтворення процесу.
Як один із ключових компонентів сервосистеми та її виконавчої частини, серводвигун змінює положення об’єкта, орієнтацію, стан та іншу вихідну контрольовану величину після введення (або заданого значення).
Його завдання полягає в тому, щоб підсилювати, перетворювати та регулювати потужність відповідно до вимог команди керування, щоб вихідний крутний момент, швидкість і положення керуючого пристрою були дуже гнучкими та зручними.
2. Компоненти сервосистеми
Система в основному складається з сенсорного екрана HMI, ПЛК, сервоприводу, синхронного серводвигуна з постійним магнітом. Виконавчим механізмом руху є сервомотор. Він контролює позицію, швидкість і струм, щоб відповідати функціональним вимогам користувача.
малюнок 2:Сервосистема складається з ПЛК, приводу, двигуна, редуктора та інтерфейсу.
3. Особливості, використання та типи сервосистеми
3.1 ОСОБЛИВОСТІ СЕРВОСИСТЕМИ
Йому потрібен точний пристрій виявлення, щоб скласти замкнутий цикл швидкості та положення.
Різні принципи зворотного зв'язку та порівняння
Існує безліч принципів і методів порівняння зворотного зв'язку. Відповідно до різних принципів пристрою виявлення для досягнення інформаційного зворотного зв’язку та різних методів порівняння зворотного зв’язку, існують порівняння імпульсів, порівняння фаз та порівняння амплітуд.
Високопродуктивний серводвигун
У верстатах із ЧПУ для ефективної та складної обробки поверхні сервосистема часто буде в процесі частого запуску та гальмування. Таким чином, відношення вихідного крутного моменту двигуна до моменту інерції повинно бути достатньо великим, щоб створити велике прискорення або гальмівний момент. Крім того, серводвигун повинен мати достатньо великий вихідний крутний момент на низькій швидкості та плавну роботу, щоб мінімізувати проміжну ланку в з’єднанні з механічною рухомою частиною.
Добре виконана система регулювання з різною швидкістю
Система з широким діапазоном регулювання швидкості, а саме сервосистема швидкості. З огляду на структуру керування системою замкнуту систему положення верстатів з ЧПК можна розглядати як систему автоматичного керування з подвійним замкнутим циклом, яка має регулювання положення у зовнішньому контурі та регулювання швидкості у внутрішньому контурі.
Фактичний внутрішній робочий процес полягає у перетворенні вхідних даних позиції у відповідний сигнал швидкості, а потім цей сигнал приведе в дію серводвигун для реалізації фактичного переміщення. Основний рух верстатів з ЧПК вимагає високої швидкості регулювання, тому сервосистема повинна бути добре виконаною системою регулювання з широким діапазоном швидкостей.
3.2 ВИКОРИСТАННЯ СЕРВОСИСТЕМИ
Керуйте навантаженням високої потужності за допомогою командного сигналу низької потужності.
Керується вхідним валом для досягнення дистанційної синхронної передачі.
Зробіть вихідне механічне зміщення для точного відстеження електричного сигналу, такого як записуючий та індикаційний прилад тощо.
3.3 РІЗНІ ТИПИ СЕРВОСИСТЕМИ
| Стандартний | Типи |
| Особливість компонентів | * Електрична сервосистема |
| * Гідравлічна сервосистема | |
| * Електрогідравлічна сервосистема | |
| * Електро-електрична сервосистема | |
| Фізичні властивості виходу системи | * Сервосистема швидкості або прискорення |
| * Позиційна сервосистема | |
| Характеристики сигнальної функції | * Аналогова сервосистема |
| * Цифрова сервосистема | |
| Структурні характеристики | * Одноконтурна сервосистема |
| * Сервосистема з відкритим контуром | |
| * Сервосистема із замкнутим контуром | |
| Компоненти приводу | * Крокова сервосистема |
| * Сервосистема двигуна постійного струму (двигун постійного струму). | |
| * Сервосистема двигуна змінного струму (двигуна змінного струму). |
Таблиця 1:Різні типи серводвигунів.
4. Галузі, що використовують сервосистеми
Поле лазерної обробки
Робототехніка
Токарний верстат з ЧПУ поле
Обладнання автоматизації офісу для великомасштабного виробництва інтегральних схем
Радар та інші високотехнологічні галузі
5. Майбутні тенденції застосування сервосистеми
Система автоматичного керування не тільки швидко розвивається в теорії, але також швидко змінюється в її застосуванні. Кожні 3-5 років на ринку з'являються нові продукти.
Характеристика традиційного серводвигуна змінного струму є м’якою, і його вихід не є однозначним.
Кроковий двигун, як правило, працює з відкритим контуром і не може точно визначити місцезнаходження. Сам двигун також має область резонансу швидкості.
ШІМ-система контролю швидкості має низьку продуктивність відстеження позиції. Регулювання швидкості перетворення частоти просте, але іноді точності недостатньо.
Сервосистема двигуна постійного струму з чудовою продуктивністю широко використовується в системі позиціонування. Але його недоліки, такі як складна структура, помітне протиріччя в мертвій зоні на наднизькій швидкості, а реверсивна щітка призведе до шуму та проблеми з обслуговуванням.
Новий серводвигун змінного струму з постійним магнітом швидко розвивається, особливо коли він змінив спосіб керування з прямокутної хвилі на синусоїдальний. Продуктивність системи краща, а її діапазон швидкості широкий, що забезпечує кращу роботу на низькій швидкості.
Час публікації: 10 лютого 2022 р
