Kenntnisse über Servomotoren

Der Servomotor ist ein Mikro-Spezialmotor, der als Aktuator in einem automatischen Steuergerät verwendet wird. Seine Funktion besteht darin, elektrische Signale in Winkelverschiebung oder Winkelgeschwindigkeit einer rotierenden Welle umzuwandeln. Der Servomotor wird auch als Executive-Motor bezeichnet. Es wird als Aktuator in einem automatischen Steuerungssystem verwendet und wandelt die empfangenen elektrischen Signale in Winkelverschiebungen oder Winkelgeschwindigkeiten um, die an der Motorwelle ausgegeben werden.

Klassifizierung von Servomotoren

Der Servomotor ist in zwei Kategorien unterteilt: AC-Servo und DC-Servo.

Der Grundaufbau eines AC-Servomotors ähnelt einem AC-Induktionsmotor (Asynchronmotor). Auf dem Stator befinden sich zwei Erregerwicklungen Wf und Steuerwicklungen WcoWf mit einer Phasenraumverschiebung um einen elektrischen Winkel von 90°. Sie sind an eine konstante Wechselspannung angeschlossen und nutzen die an Wc angelegte Wechselspannung oder Phasenänderung zur Steuerung des Motors.

AC-Servomotoren zeichnen sich durch stabilen Betrieb, gute Steuerbarkeit, schnelle Reaktion, hohe Empfindlichkeit und strenge Nichtlinearitätsindikatoren für mechanische Eigenschaften und Einstelleigenschaften aus.

Vor- und Nachteile von DC-Servomotoren

Vorteile: präzise Drehzahlregelung, harte Drehmoment-Geschwindigkeitscharakteristik, einfaches Regelprinzip, bequeme Bedienung und niedriger Preis.

Nachteile: Bürstenkommutierung, Geschwindigkeitsbegrenzung, zusätzlicher Widerstand und Verschleißpartikel.

Der Grundaufbau eines Gleichstrom-Servomotors ähnelt dem eines allgemeinen Gleichstrommotors. Motordrehzahl n = E / K1j = (Ua-IaRa) / K1j, wobei E die elektromotorische Gegenkraft des Ankers ist, K eine Konstante ist, j der magnetische Fluss pro Pol ist, Ua, Ia die Ankerspannung und der Ankerstrom sind und Ra ist Der Ankerwiderstand kann die Drehzahl des Gleichstrom-Servomotors durch Ändern von Ua oder Ändern von φ ändern, im Allgemeinen wird jedoch die Methode zur Steuerung der Ankerspannung verwendet. Beim Permanentmagnet-Gleichstromservomotor wird die Feldwicklung durch einen Permanentmagneten ersetzt und der magnetische Fluss φ ist konstant. Der DC-Servomotor verfügt über gute lineare Einstelleigenschaften und eine schnelle Reaktionszeit.

Vor- und Nachteile des AC-Servomotors

Vorteile: gute Drehzahlregeleigenschaften, gleichmäßige Regelung im gesamten Drehzahlbereich möglich, nahezu keine Schwingungen, hoher Wirkungsgrad von über 90 %, geringere Wärmeentwicklung, Hochgeschwindigkeitssteuerung, hochpräzise Positionsregelung, im Nennbetriebsbereich kann ein konstantes Drehmoment erreicht werden, geringe Trägheit, geringe Geräuschentwicklung, kein Bürstenverschleiß und wartungsfrei. Nachteile: Die Steuerung ist komplizierter, die Antriebsparameter müssen vor Ort angepasst werden, um die PID-Parameter zu bestimmen, und es ist mehr Verkabelung erforderlich.