Обзор серводвигателей

Статус и роль:

В современной промышленной автоматизации серводвигатели являются «точным мозгом» механического движения. Как основной исполнительный компонент сервосистемы, они достигают высокоточного управления механическим движением посредством реального времени обратная связь и динамическая корректировка.

Принцип работы:

Сервосистема действует в соответствии с командными инструкциями, с датчиками, установленными на двигателе и управляемом объекте машины. Результаты обнаружения возвращаются в сервоусилитель для сравнения со значением инструкции. Серводвигатель управляется сигналами обратной связи, что отличается от управления входным импульсным сигналом шаговых двигателей.

Эксплуатационные характеристики:

Он может точно контролировать скорость и положение, преобразуя сигналы напряжения в крутящий момент и скорость вращения для приведения в движение контролируемого объекта.

Скорость ротора контролируется входными сигналами и может быстро реагировать, имея малые электромеханические постоянные времени, высокую линейность и низкое пусковое напряжение.

Скорость можно точно контролировать с широким диапазоном регулирования скорости, что обеспечивает стабильную, плавную работу с постоянной скоростью. Скорость можно изменять в любое время, а стабильность сохраняется даже на очень низких скоростях. Он может быстро реверсировать и ускоряться/замедляться с короткими статическими и динамическими переходными периодами, сохраняя положение даже при приложении внешних сил. Он мгновенно генерирует высокий крутящий момент в диапазоне номинальной мощности и имеет высокую выходную мощность и эффективность.

Классификация:

Разделены на две основные категории: серводвигатели постоянного и переменного тока. Основной характеристикой является то, что при нулевом напряжении сигнала нет явления вращения, а скорость неуклонно уменьшается по мере увеличения крутящего момента.

Функция кодировщика серводвигателя:

Энкодер является важнейшим компонентом серводвигателя, который используется для определения вращения двигателя и обратной связи с драйвером. Драйвер сравнивает значение обратной связи с целевым значением для регулировки угла поворота ротора. Точность серводвигателя зависит от точности энкодера.

Классификация и особенности:

◻ Инкрементный энкодер:

Преобразует смещение в периодические электрические сигналы, которые затем преобразуются в счетные импульсы, указывающие величину смещения по количеству импульсов.

Недостатком является то, что когда энкодер не движется или теряет питание; он полагается на внутреннюю память счетных устройств, чтобы запомнить положение. Он не может двигаться после сбоя питания, а когда питание восстанавливается, он не может терять импульсы; в противном случае нулевая точка памяти счетного устройства сместится, что приведет к неточному позиционированию. Решение заключается в добавлении опорных точек и их нахождении перед каждой операцией, включая обнуление при запуске.

◻ Абсолютный энкодер:

Каждой позиции соответствует определенный цифровой код, а индикация относится только к начальной и конечной позициям измерения, независимо от промежуточного процесса.

Кодовый диск имеет множество линий градуировки, и путем считывания светлых и темных состояний каждой линии градуировки получается уникальный двоичный код (код Грея), называемый n-битным абсолютным энкодером. Он определяется механическим положением кодового диска и не зависит от сбоев питания или помех. Нет необходимости запоминать, искать опорные точки или непрерывно считать. Он имеет сильные характеристики защиты от помех, высокую надежность данных и точность позиционирования, превосходящую инкрементальные энкодеры, и все чаще применяется в серводвигателях.

Благодаря высокой точности и многоразрядности выходных данных его обычно выбирают для последовательного вывода или вывода шинного типа, что относительно дорого.

Приложение:

Вышеупомянутые особенности определяют характеристики безопасности и надежности серводвигателей, делая их пригодными для приложений с требованиями безопасности. К ним относятся системы управления шагом ветряных турбин, синхронизированное позиционирование портовой техники, подъемное оборудование, строительная техника (башенные краны), лифты, инженерное оборудование, сталелитейная промышленность, нефтехимия, гидроэнергетика, медицинское оборудование, устройства вращения радарных пушек, устройства вращения солнечного слежения, а также крупные промышленные роботы в таких областях, как тяжелая промышленность, атомная промышленность и автомобилестроение.

С развитием сценической индустрии требования к точности, надежности и скорости отклика в сценическом оборудовании становятся все более высокими. Характеристики серводвигателей абсолютного значения, такие как высокоточная обратная связь по положению, быстрое реагирование и помехоустойчивость, могут эффективно удовлетворять потребности сценического оборудования в сложных сценариях исполнения. Это включает в себя точное управление подъемом, скольжением и вращением сцены, гарантируя плавность и безопасность представлений. С 2018 года YZ DITECH применяет абсолютный серводвигатель в сценическом оборудовании, стимулируя развитие серводвигателей в сценической машиностроении.

Краткое содержание：

Серводвигатели играют важную роль в области промышленной автоматизации благодаря своей высокой точности управления, быстрому отклику и стабильной работе. Энкодеры, особенно абсолютные энкодеры, как их ключевые компоненты, обеспечивают надежную гарантию точного управления серводвигателями с их уникальными преимуществами, продвигая промышленную автоматизацию на более высокий уровень развития.