А серво мотор делује као ротациони актуатор који се углавном користи за промену електричног улаза у механичко убрзање. Овај мотор ради на основу сервомеханизма где год се користи повратна информација о положају за контролу брзине и коначне локације мотора. Серво мотори се окрећу и добијају одређени угао на основу примењеног улаза. Серво мотори су малих димензија, али су енергетски ефикасни. Ови мотори су класификовани у два типа као што су сервомотор наизменичне струје и сервомотор једносмерне струје, али главна разлика између ова два мотора је извор енергије који се користи. Представа а ДЦ серво мотор углавном зависи само од напона, док АЦ серво мотор зависи и од напона и фреквенције. Овај чланак говори о једној од врста серво мотора - ан АЦ серво мотор – рад са апликацијама.
Шта је АЦ серво мотор?
Тип сервомотора који генерише механички излаз коришћењем АЦ електричног улаза у облику прецизног угла брзине назива се АЦ серво мотор. Излазна снага добијена од овог сервомотора углавном се креће од вати до неколико 100 вати. Радна фреквенција ац серво мотора креће се од 50 до 400 Хз. Дијаграм АЦ серво мотора је приказан испод.
Главне карактеристике ац серво мотора углавном укључују; ово су уређаји мање тежине, обезбеђују стабилност и поузданост у раду, не ствара се бука током рада, обезбеђују линеарне карактеристике обртног момента и брзине и смањене трошкове одржавања када нису присутни клизни прстенови и четке.
Молимо погледајте ову везу да бисте сазнали више о томе Типови серво мотора на наизменичну струју
Конструкција серво мотора на наизменичну струју
Генерално, АЦ серво мотор је двофазни индукциони мотор. Овај мотор је конструисан коришћењем статора и а ротор као нормалан индукциони мотор. Генерално, статор овог серво мотора има ламинирану структуру. Овај статор укључује два намотаја која су постављена 90 степени један од другог у простору. Због ове варијације фазе, генерише се ротационо магнетно поље.
Први намотај је познат као главни намотај или такође познат као фиксни фазни или референтни намотај. Овде се главни намотај активира из извора напајања константног напона, док се други намотај, попут контролног намотаја или контролне фазе, активира променљивим контролним напоном. Овај контролни напон се једноставно напаја из серво појачала.
Генерално, ротор је доступан у два типа типа кавеза са веверицом и типа чаше. Ротор који се користи у овом мотору је нормалан ротор кавезног типа, укључујући алуминијумске шипке причвршћене у прорезе и кратко спојене кроз крајње прстенове. Ваздушни јаз је минималан за максимално повезивање флукса. Други тип ротора као што је чаша за повлачење се углавном користи тамо где је инерција ротационог система мала. Дакле, ово помаже у смањењу потрошње енергије.
Принцип рада АЦ сервомотора
Принцип рада ац серво мотора је; прво, константни наизменични напон се даје на главном намотају стартора сервомотора, а други терминал статора је једноставно повезан са контролним трансформатором кроз контролни намотај. Због примењеног референтног напона, осовина синхроног генератора ће се ротирати одређеном брзином и добити одређени угаони положај.
Осим тога, осовина контролног трансформатора има специфичну угаону позицију која се упоређује са угаоном тачком осовине синхро генератора. Дакле, поређење две угаоне позиције ће дати сигнал грешке. Тачније, процењују се нивои напона за еквивалентне позиције вратила који производи сигнал грешке. Дакле, овај сигнал грешке комуницира са тренутним нивоом напона на контролном трансформатору. Након тога, овај сигнал се даје серво појачавачу тако да генерише неуједначен управљачки напон.
Овим примењеним напоном, ротор поново постиже специфичну брзину, почиње да се окреће и одржава све док вредност сигнала грешке не достигне нулу, чиме се постиже жељена позиција мотора унутар АЦ сервомотора.
Трансфер функција АЦ серво мотора
Функција преноса серво мотора наизменичне струје може се дефинисати као однос Л.Т (Лапласова трансформација) излазне променљиве и Л.Т (Лапласова трансформација) улазне варијабле. Дакле, то је математички модел који изражава диференцијалну једначину која говори о/п до и/п система.
Ако Т.Ф. (функција преноса) било ког система је позната, онда се излазни одговор може израчунати за различите врсте улаза да би се препознала природа система. Слично томе, ако функција преноса (Т.Ф) није позната, онда се може експериментално пронаћи једноставним применом познатих улаза на уређај и проучавањем излаза система.
АЦ серво мотор је двофазни индукциони мотор што значи да има два намотаја као што су контролни намотај (главни намотај поља) и референтни намотај (узбудљиви намотај).
Дакле, морамо сазнати функцију преноса ац серво мотора, тј. θ(с)/ец(с). Овде је „θ(с)/“ излаз система, док је ек(с) улаз система.
Да бисмо сазнали преносну функцију мотора, потребно је да сазнамо колики је обртни момент који развија мотор „Тм“ и обртни момент који развија оптерећење „Тл“. Ако изједначимо услов равнотеже као
Тм = Тл, онда можемо добити функцију преноса.
Нека је Тм = обртни момент који развија мотор.
Тл = обртни момент који развија оптерећење или обртни момент оптерећења.
‘θ’ = угаони померај.
'ω' = д θ/дт = угаона брзина.
'Ј' = момент инерције терета.
„Б“ је контролна тачка терета.
Овде треба узети у обзир две константе К1 и К2.
„К1“ је нагиб контролне фазе напона у односу на карактеристике обртног момента.
„К2“ је нагиб карактеристика обртног момента брзине.
Овде се обртни момент који развија мотор једноставно означава са
Тм = К1ец- К2 дθ/дт —–(1)
Момент оптерећења (ТЛ) се може моделовати узимањем у обзир једначине равнотеже обртног момента.
Примењени обртни момент = супротни обртни момент због Ј,Б
Тл = ТЈ + ТБ = Ј д^2θ/дт^2 + Б дθ/дт^2 + Б —–(2)
Знамо да је услов равнотеже Тм = Тл.
К1ец- К2 дθ/дт = Ј д^2θ/дт^2 + Б дθ/дт^2 + Б
Примените једначину Лапласове трансформације на горњу једначину
К1Ец(с) – К2 С θ(С) = Ј С^2θ (С) + Б С θ(С)
К1Ец(с) = ЈС^2θ (С) + БСθ(С)+ К2С θ(С)
К1Ец(с) = θ (С)[Ј С^2 + БС + К2С]
Т.Ф = θ (С)Ец(с) = К1/ Ј С^2 + БС + К2С
= К1/ С [Б + ЈС + К2]
= К1/ С [Б + К2 + ЈС]
= К1/ С (Б + К2) [1 + (Ј/ Б + К2) *С]
Т.Ф = θ (С)Ец(с) = К1/(Б + К2) / С[1 + (Ј/ Б + К2) *С]
Т.Ф = Км / С[1 + (Ј/ Б + К2) *С] => Км / С(1 + СТм)] = θ (С)Ец(с)
Т.Ф = Км / С(1 + СТм)] = θ (С)Ец(с)
Где је Км = К1/ Б + К2 = константа појачања мотора.
Тм = Ј/ Б + К2 = временска константа мотора.
Методе контроле брзине серво мотора на наизменичну струју
Генерално, серво мотори имају три методе контроле као што су контрола положаја, контрола обртног момента и контрола брзине.
Метода контроле положаја се користи за одређивање величине брзине ротације кроз спољне сигнале улазне фреквенције. Заокретни угао је одређен бр. од пулсева. Положај и брзина серво мотора се могу директно доделити путем комуникације. Како позиција методе може имати изузетно строгу контролу над позицијом и брзином, онда се обично користи у апликацији за позиционирање.
У методи контроле обртног момента, излазни обртни момент серво мотора се подешава аналогним улазом на адреси. Може да промени обртни момент једноставном променом аналогног у реалном времену. Поред тога, он такође може променити вредност на релативној адреси путем комуникације.
У режиму контроле брзине, брзина мотора се може контролисати аналогним улазом и импулсом. Ако постоје захтеви за прецизност и нема бриге о толиком обртном моменту онда је режим брзине бољи.
Карактеристике АЦ серво мотора
Карактеристике брзине обртног момента серво мотора наизменичне струје су приказане у наставку. У следећим карактеристикама, обртни момент се мења са брзином, али не линеарно јер углавном зависи од односа реактансе (Кс) према отпор (Р). Ниска вредност овог односа подразумева да мотор има висок отпор и ниску реактансу, у таквим случајевима карактеристике мотора су линеарније од високе вредности односа реактансе (Кс) према отпору (Р).
Предности
Предности АЦ серво мотора укључују следеће.
- Карактеристике контроле брзине овог мотора су добре.
- Они стварају мању количину топлоте.
- Они нуде високу ефикасност, већи обртни момент по тежини, поузданост и смањен РФ шум.
- Потребно им је мање одржавања.
- Они имају дужи животни век у непостојању комутатора.
- Ови мотори су способни да поднесу веће струјне ударе у индустријским машинама.
- При великим брзинама нуде константнији обртни момент.
- Они су веома поуздани.
- Они пружају перформансе велике брзине.
- Они су веома погодни за апликације са нестабилним оптерећењем.
Недостаци АЦ серво мотора укључују следеће.
- Контрола серво мотора наизменичне струје је тежа.
- Ови мотори се могу покварити сталним преоптерећењем.
- Мењач је често потребан за пренос снаге при великим брзинама.
Апликације
Примене АЦ серво мотора укључују следеће.
- АЦ серво мотори су применљиви тамо где је регулација положаја значајна и обично се налазе у полупроводничким уређајима, роботима, авионима и алатним машинама.
- Ови мотори се користе у инструментима који раде на сервомеханизму као у рачунарима и уређајима за контролу положаја.
- АЦ серво мотор се користи у алатним машинама, роботским машинама и системима за праћење.
- Ови серво мотори се користе у разним индустријама због своје ефикасности и свестраности.
- АЦ серво мотор се користи у најчешћим машинама и уређајима као што су бојлери, пећнице, пумпе, теренска возила, опрема у баштама итд.
- Многи уређаји и алати који се свакодневно користе у кући покрећу се помоћу АЦ серво мотора.
Дакле, ово је преглед ак серво мотори – радни са апликацијама. Ови мотори се користе у многим апликацијама као што су инструменти који раде на сервомеханизму, као и машине алатке, системи за праћење и роботика. Ево питања за вас, шта је индукциони мотор?
