Servomotoren sind Mikromotoren, die als Aktuatoren in automatischen Steuergeräten verwendet werden. Ihre Funktion besteht darin, elektrische Signale in Winkelverschiebung oder Winkelgeschwindigkeit der Welle umzuwandeln. Der Servomotor, auch als Exekutivmotor bekannt, wird als Aktuator in einem automatischen Steuersystem verwendet. Es wandelt das empfangene elektrische Signal in eine Winkelverschiebung oder eine Winkelgeschwindigkeit um, die auf der Motorwelle ausgegeben wird. "Servomotor" kann als ein Motor verstanden werden, der dem Steuersignal absolut gehorcht: Bevor das Steuersignal gesendet wird, ist der Rotor stationär; Wenn das Steuersignal gesendet wird, dreht sich der Rotor sofort. Wenn das Steuersignal verschwindet, kann der Rotor sofort anhalten.
Klassifizierung des Servomotors
Servomotoren werden in zwei Kategorien unterteilt: AC-Servo und DC-Servo. Die Grundstruktur eines Wechselstrom-Servomotors ähnelt der eines Wechselstrom-Induktionsmotors (Asynchronmotor). Es gibt zwei Feldwicklungen wf und eine Steuerwicklung wcowf mit einer Phasenraumverschiebung von 90 ° elektrischem Winkel am Stator. Bei Anschluss an eine konstante Wechselspannung wird die an wc angelegte Wechselspannung oder Phasenänderung zur Steuerung des Motorbetriebs verwendet. Wechselstromservomotoren weisen die Eigenschaften eines stabilen Betriebs, einer guten Steuerbarkeit, eines schnellen Ansprechverhaltens, einer hohen Empfindlichkeit und strenger Nichtlinearitätsindizes der mechanischen Eigenschaften und Einstellungseigenschaften auf (Anforderungen von weniger als 10% bis 15% bzw. weniger als 15% bis 25%) ).
Vor- und Nachteile von Gleichstromservomotoren
Vorteile:Die Drehzahlregelung ist sehr genau, die Drehmoment- und Drehzahlkennlinien sind sehr schwierig, das Regelungsprinzip ist einfach, benutzerfreundlich und billig ；Nachteile:Bürstenkommutierung, Geschwindigkeitsbegrenzung, zusätzlicher Widerstand und Verschleißpartikel (nicht für staubfreie und explosive Umgebungen geeignet).
Die Grundstruktur eines Gleichstromservomotors ähnelt der eines allgemeinen Gleichstrommotors. Motordrehzahl n = e / k1j = (ua-iara) / k1j, wobei e die elektromotorische Kraft des Ankers ist, k eine Konstante ist, j der magnetische Fluss pro Pol ist, ua und ia die Ankerspannung und der Ankerstrom sind und ra ist der Ankerwiderstand, der ua ändert oder φ ändert, kann die Drehzahl des Gleichstromservomotors steuern, aber im Allgemeinen wird das Verfahren zum Steuern der Ankerspannung angewendet. Beim Permanentmagnet-Gleichstromservomotor wird die Feldwicklung durch einen Permanentmagneten ersetzt, und der Magnetfluss φ ist konstant. . Der Gleichstrom-Servomotor hat gute lineare Regelungseigenschaften und ein schnelles Zeitverhalten.
Vor- und Nachteile von AC-Servomotoren
Vorteile: Die Eigenschaften der Geschwindigkeitsregelung sind gut, eine reibungslose Regelung kann in der gesamten Geschwindigkeitszone realisiert werden, nahezu keine Schwingung, hoher Wirkungsgrad von mehr als 90%, geringe Wärmeerzeugung, Hochgeschwindigkeitsregelung, hochpräzise Positionsregelung (abhängig von Die Encodergenauigkeit), Nennbetrieb in der Umgebung, kann ein konstantes Drehmoment, geringe Trägheit, geringe Geräuschentwicklung, keinen Bürstenverschleiß und wartungsfrei (geeignet für staubfreie und explosive Umgebungen) erreichen ；Nachteile: Die Steuerung ist komplizierter, die Treiberparameter müssen vor Ort angepasst werden, um die PID-Parameter zu bestimmen, und es sind mehr Verbindungen erforderlich.
Gleichstromservomotoren sind in bürstenlose und bürstenlose Motoren unterteilt.Bürstenmotoren haben niedrige Kosten, einfache Struktur, großes Anlaufdrehmoment, großen Drehzahlbereich, einfache Steuerung; Wartung ist erforderlich, aber einfach zu warten (Kohlebürsten wechseln), elektromagnetische Störungen erzeugen, Anforderungen an die Verwendungsumgebung stellen und im Allgemeinen bei kostensensitiven allgemeinen industriellen und zivilen Anlässen eingesetzt werden.
Der bürstenlose Motor ist klein, leicht, groß, schnell ansprechbar, schnell, klein, träge, stabiles Drehmoment und gleichmäßige Rotation, komplexe Steuerung, intelligente, flexible elektronische Kommutierung, kann mit Rechteck- oder Sinuswelle kommutieren Der Motor ist wartungsfrei, hat einen hohen Wirkungsgrad und spart Energie, die elektromagnetische Strahlung ist gering, der Temperaturanstieg ist gering und die Lebensdauer ist lang, sodass er für verschiedene Umgebungen geeignet ist.
AC-Servomotoren sind sogenannte bürstenlose Motoren. Sie sind in Synchron- und Asynchronmotoren unterteilt. Derzeit verwenden wir im Allgemeinen Synchronmotoren in der Bewegungssteuerung, da sie einen großen Leistungsbereich, eine große Leistung, eine große Trägheit, eine niedrige Höchstgeschwindigkeit und eine niedrige Geschwindigkeit aufweisen. mit zunehmender Leistung mit gleichmäßiger Geschwindigkeit abnehmen, geeignet für Anlässe mit niedriger Geschwindigkeit und stabilem Betrieb.
Der Rotor im Servomotor ist ein Permanentmagnet. Der Fahrer steuert dreiphasige U / V / W-Elektrizität, um ein elektromagnetisches Feld zu bilden. Der Rotor dreht sich unter der Wirkung dieses Magnetfeldes. Gleichzeitig überträgt der eingebaute Encoder des Motors das Rückmeldesignal an den Fahrer. Schließlich wird der Rückkopplungswert mit dem Zielwert verglichen, um den Rotordrehwinkel einzustellen. Die Genauigkeit des Servomotors wird durch die Genauigkeit des Encoders (Anzahl der Leitungen) bestimmt.
Q:Was ist der Leistungsunterschied zwischen AC-Servomotoren und bürstenlosen DC-Servomotoren?Die Leistung des Wechselstromservomotors ist besser, da der Wechselstromservo durch eine Sinuswelle gesteuert wird und die Drehmomentwelligkeit gering ist. während das bürstenlose Gleichstrom-Servo durch eine Trapezwelle gesteuert wird. Die bürstenlose Gleichstrom-Servosteuerung ist jedoch relativ einfach und billig.
A:Die rasante Entwicklung der Permanentmagnet-Wechselstrom-Servoantriebstechnologie stellt das Gleichstrom-Servosystem vor die Krise, seit den 1980er Jahren mit integrierten Schaltkreisen, Leistungselektroniktechnologie und Wechselstrom sowie mit dem zu eliminieren Die Entwicklung der Antriebstechnologie mit variabler Drehzahl und der Permanentmagnet-Wechselstrom-Servoantriebstechnologie hat eine herausragende Entwicklung gebracht. Berühmte Elektrohersteller in verschiedenen Ländern haben nacheinander neue AC-Servomotoren und Produkte der Serie Servoantriebe eingeführt. Das AC-Servosystem ist zur Hauptentwicklungsrichtung des modernen Hochleistungsservosystems geworden, wodurch das DC-Servosystem der Krise der Beseitigung ausgesetzt ist.
Permanentmagnet-Wechselstromservomotoren haben im Vergleich zu Gleichstromservomotoren hauptsächlich die folgenden fünf Vorteile:
Keine Bürsten und Kommutatoren, zuverlässigerer Betrieb und wartungsfrei.
Der Aufbau des Wechselstrom-Servomotorstators ähnelt im Wesentlichen dem einphasigen Einphasen-Asynchronmotor des Kondensators. der Stator ist mit zwei Wicklungen mit einer Positionsdifferenz von 90 ° ausgestattet, eine ist die Erregerwicklung rf, die immer an die Wechselspannung uf angeschlossen ist; die andere ist die Steuerwicklung l, die mit der Steuersignalspannung uc verbunden ist. Daher werden Wechselstromservomotoren auch als zwei Servomotoren bezeichnet.
Der Rotor eines AC-Servomotors besteht normalerweise aus einem Eichhörnchenkäfig. Um den Servomotor jedoch über einen breiteren Drehzahlbereich und lineare mechanische Eigenschaften zu verfügen, gibt es kein "Rotations" -Phänomen und keine schnelle Reaktionsleistung. Im Vergleich zu normalen Motoren sollte es die beiden Eigenschaften eines großen Rotorwiderstands und eines kleinen Trägheitsmoments aufweisen. Gegenwärtig gibt es zwei Arten von Rotorstrukturen, die weit verbreitet sind: Eine ist ein Käfigläufer aus hochohmigen leitenden Materialien mit hochohmigen leitenden Materialien. Um das Trägheitsmoment des Rotors zu verringern, wird der Rotor schlank gemacht. Einer ist ein hohlschalenförmiger Rotor aus einer Aluminiumlegierung. Die Tassenwand ist nur 0,2-0,3 mm. Der hohle becherförmige Rotor hat ein kleines Trägheitsmoment, eine schnelle Reaktion und einen stabilen Betrieb, so dass er weit verbreitet ist.
Ohne die Steuerspannung gibt es nur das pulsierende Magnetfeld, das von der Erregerwicklung im Stator des Wechselstromservomotors erzeugt wird, und der Rotor ist stationär. Wenn eine Steuerspannung anliegt, wird im Stator ein rotierendes Magnetfeld erzeugt, und der Rotor dreht sich in Richtung des rotierenden Magnetfelds. Bei konstanter Last ändert sich die Motordrehzahl mit der Steuerspannung. Wenn die Phase der Steuerspannung entgegengesetzt ist, wird der Servomotor umgekehrt.
Obwohl das Funktionsprinzip eines Wechselstrom-Servomotors dem eines kondensatorbetriebenen einphasigen Asynchronmotors ähnlich ist, ist der Rotorwiderstand des ersteren viel größer als der des letzteren. Daher weist der Servomotor im Vergleich zu einem kondensatorbetriebenen Asynchronmotor drei bemerkenswerte Merkmale auf:
großes Anlaufdrehmoment: Aufgrund des großen Rotorwiderstands sind die Drehmomenteigenschaften (mechanische Eigenschaften) näher an der Linearität und haben ein größeres Anlaufdrehmoment. Wenn der Stator eine Steuerspannung hat, dreht sich der Rotor sofort, was die Eigenschaften eines schnellen Starts und einer hohen Empfindlichkeit aufweist.
"Präzisionsgetriebemikromotor" kann Anweisungen, die sich häufig im System ändern, schnell und korrekt ausführen, den Servomechanismus antreiben, um die für die Anweisungen erforderlichen Arbeiten abzuschließen, und die meisten von ihnen können die folgenden Anforderungen erfüllen:
Es kann häufig mit niedriger Geschwindigkeit starten, stoppen, bremsen, rückwärts fahren und laufen und hat eine hohe mechanische Festigkeit, eine hohe Wärmebeständigkeit und eine hohe Isolierung.
AC-Servomotor
(1) Käfig-Zweiphasen-Wechselstrom-Servomotor (schlanker Käfigrotor, ungefähre lineare mechanische Eigenschaften, geringes Volumen und Erregerstrom, Servo mit geringer Leistung, Betrieb mit niedriger Geschwindigkeit ist nicht reibungslos genug).(2) Zweiphasen-Wechselstromservomotor in Form eines nichtmagnetischen becherförmigen Rotors (Hohlbecherrotor, mechanische Eigenschaften sind ungefähr linear, großes Volumen und Erregerstrom, Servo mit geringer Leistung, reibungsloser Betrieb bei niedriger Geschwindigkeit).
(3) Zweiphasen-Wechselstromservomotor mit ferromagnetischem Becherrotor (Becherrotor mit ferromagnetischem Material, ungefähre lineare mechanische Eigenschaften, große Rotorträgheit, geringer Rasteffekt, stabiler Betrieb).
(4) Synchroner Permanentmagnet-Wechselstromservomotor (bestehend aus Permanentmagnet-Synchronmotor, Drehzahlmesser und koaxialer integrierter Einheit des Positionserfassungselements, der Stator ist 3-phasig oder 2-phasig, der magnetische Materialrotor muss mit einem Treiber ausgestattet sein, breite Drehzahl Reichweite, mechanisch Die Eigenschaften setzen sich aus einer Zone mit konstantem Drehmoment und einer Zone mit konstanter Leistung zusammen, die kontinuierlich verriegelt werden kann. Die schnelle Ansprechleistung ist gut, die Ausgangsleistung ist groß, die Drehmomentschwankung ist gering. Es gibt zwei Methoden für den Rechteckwellenantrieb und den Sinuswellenantrieb mit guter Steuerungsleistung ist es ein elektromechanisches Integrationsprodukt (chemische Produkte).
(5) Asynchroner dreiphasiger Wechselstrom-Servomotor (der Rotor ähnelt dem Käfig-Asynchronmotor, muss mit einem Treiber ausgestattet sein, der eine Vektorsteuerung verwendet, die den Bereich der Drehzahlregelung mit konstanter Leistung erweitert und hauptsächlich in Maschinen verwendet wird Drehzahlregelungssysteme für Werkzeugspindeln).
AC-Servomotor
(1) Käfig-Zweiphasen-Wechselstrom-Servomotor (schlanker Käfigrotor, ungefähre lineare mechanische Eigenschaften, geringes Volumen und Erregerstrom, Servo mit geringer Leistung, Betrieb mit niedriger Geschwindigkeit ist nicht reibungslos genug).
(2) Zweiphasen-Wechselstromservomotor in Form eines nichtmagnetischen becherförmigen Rotors (Hohlbecherrotor, mechanische Eigenschaften sind ungefähr linear, großes Volumen und Erregerstrom, Servo mit geringer Leistung, reibungsloser Betrieb bei niedriger Geschwindigkeit).
(3) Zweiphasen-Wechselstromservomotor mit ferromagnetischem Becherrotor (Becherrotor mit ferromagnetischem Material, ungefähre lineare mechanische Eigenschaften, große Rotorträgheit, geringer Rasteffekt, stabiler Betrieb).
(4) Synchroner Permanentmagnet-Wechselstromservomotor (bestehend aus Permanentmagnet-Synchronmotor, Drehzahlmesser und koaxial integrierter Einheit des Positionserfassungselements, der Stator ist 3-phasig oder 2-phasig, der Rotor aus magnetischem Material muss mit einem Treiber ausgestattet sein; Reichweite, mechanisch Die Eigenschaften setzen sich aus einer Zone mit konstantem Drehmoment und einer Zone mit konstanter Leistung zusammen, die kontinuierlich verriegelt werden kann. Die schnelle Ansprechleistung ist gut, die Ausgangsleistung ist groß, die Drehmomentschwankung ist gering. Es gibt zwei Methoden für den Rechteckwellenantrieb und den Sinuswellenantrieb mit guter Steuerungsleistung ist es ein elektromechanisches Integrationsprodukt (chemische Produkte).
(6) Asynchroner Dreiphasen-Wechselstromservomotor (der Rotor ähnelt dem Käfig-Asynchronmotor, muss mit einem Treiber ausgestattet sein, der eine Vektorsteuerung verwendet, die den Bereich der Drehzahlregelung mit konstanter Leistung erweitert und hauptsächlich in Maschinen verwendet wird Drehzahlregelungssysteme für Werkzeugspindeln).
Drehmomentmotor
(1) Gleichstrommomentmotor (flache Struktur, Anzahl der Pole, Anzahl der Schlitze, Anzahl der Kommutierungsstücke und Anzahl der Reihenleiter sind groß; das Ausgangsdrehmoment ist groß, er kann kontinuierlich bei niedriger Drehzahl oder blockiertem Rotor arbeiten sind die mechanischen und Einstellungseigenschaften gut und die elektromechanische Zeitkonstante ist klein).
(2) bürstenloser Gleichstrommomentmotor (ähnlich aufgebaut wie bürstenloser Gleichstromservomotor, jedoch flach, mit einer großen Anzahl von Polen, Schlitzen und Reihenleitern; großes Ausgangsdrehmoment, gute mechanische und Einstellungseigenschaften, lange Lebensdauer, keine Funken und wenig Lärm).
(3) Käfig-Wechselstrom-Drehmomentmotor (Käfigrotor, flache Struktur, große Anzahl von Polen und Schlitzen, großes Anlaufdrehmoment, kleine elektromechanische Zeitkonstante, langfristiger Betrieb des blockierten Rotors, weichmechanische Eigenschaften).
(4) Wechselstrommomentmotor mit festem Rotor (fester Rotor mit ferromagnetischem Material, flacher Struktur, großer Anzahl von Polen und Schlitzen, langfristig verriegelter Rotor, reibungsloser Betrieb, weiche mechanische Eigenschaften).
Schrittmotor
(1) reaktiver Schrittmotor (der Stator und der Rotor sind alle mit Siliziumstahlblechen laminiert, es gibt keine Wicklung am Rotorkern und es gibt eine Steuerwicklung am Stator, der Schrittwinkel ist klein, die Start- und Betriebsfrequenz ist höher und die Genauigkeit des Schrittwinkels ist gering (selbstsicherndes Drehmoment).
(2) Permanentmagnet-Schrittmotor (Permanentmagnetrotor, radiale Magnetisierungspolarität; großer Schrittwinkel, niedrige Anlauf- und Betriebsfrequenz, Haltemoment, geringerer Stromverbrauch als beim reaktiven Typ, aber positive und negative Impulse sind erforderlich).
(3) Hybrid-Schrittmotor (Permanentmagnetrotor, axiale Magnetisierungspolarität; hohe Schrittwinkelgenauigkeit, Haltemoment, kleiner Eingangsstrom und sowohl reaktiver als auch Permanentmagnet).
Darüber hinaus gibt es geschaltete Reluktanzmotoren und Linearmotoren.geschalteter Reluktanzmotor: Der Stator und der Rotor sind alle mit Siliziumstahlblechen laminiert, die alle hervorstechende Pole sind, ähnlich aufgebaut wie ein reaktiver Schrittmotor mit großen Schritten und einer ähnlichen Anzahl von Polen, mit einem Rotorpositionssensor und dem Drehmoment Die Richtung hat nichts mit der aktuellen Richtung zu tun, der Drehzahlbereich ist klein, das Geräusch ist groß und die mechanischen Eigenschaften bestehen aus drei Teilen: konstantem Drehmomentbereich, konstantem Leistungsbereich und Serienerregungskennlinienbereich.
Linearmotor: einfache Struktur, Führungsschienen können als Sekundärleiter verwendet werden, geeignet für lineare Hin- und Herbewegung; Die Hochgeschwindigkeits-Servoleistung ist gut, der Leistungsfaktor und der Wirkungsgrad sind hoch und die Betriebsleistung bei konstanter Geschwindigkeit ist ausgezeichnet.
der Anwendungsfall vonServomotor
Als Hilfsmittel für die Installation und Befestigung von Kameras wird das heiß verkaufte Schwenken / Neigen in zwei Typen unterteilt: Festes Schwenken / Neigen und elektrisches Schwenken / Neigen. Das Steuerprinzip des elektrischen Schwenkens / Neigens übernimmt das Funktionsprinzip des Servomotors.
Zum Beispiel den Motor andie dreiachsige Motorschwenk- / -neigung
ist einer der Servomotoren. Die drei Servomotoren steuern die Winkel der drei Achsen der Kamera. Der kardanische Meister kann die kardanische Haltung über den Gyroskopsensor erfassen und dann den Servomotor präzise steuern, um die Wirkung des Verwacklungsschutzes zu erzielen.
universell drehbarer dreiachsiger Bluetooth-Handkardanstabilisatordas einachsige Gimbal,Da die Servomotoren der Nickachse und der Schwenkachse weggelassen werden (die beiden Achsen lassen sich leichter von Hand steuern), gibt es nur einen Servomotor, der den Jitter der Rollachse steuert, sodass der Rumpf reduziert wird. Das Gewicht und das Volumen erhöhen den Komfort und die Benutzerfreundlichkeit. Dies ist auch eine beliebte Lösung in der jüngsten Entwicklung von elektrischen Schwenk-Neigungen.
Professionelles 3-in-1-Stativ für kardanische Stabilisatoren mit Selfie-Stick für Telefone
On|72||73|
IPv6-Netzwerk unterstützt
Onlineservice
0086-591-8806 9579 88067049
izzy@lexinda.com
sarahlpr
86-15336506363
Deutsch
English
日本語