Kennis van servomotoren

Servomotor is een speciale micromotor die wordt gebruikt als actuator in een automatisch besturingsapparaat. Zijn functie is het omzetten van elektrische signalen in hoekverplaatsing of hoeksnelheid van een roterende as. De servomotor wordt ook wel een uitvoerende motor genoemd. Het wordt gebruikt als actuator in een automatisch besturingssysteem en zet de ontvangen elektrische signalen om in hoekverplaatsing of hoeksnelheid op de motoras.

Classificatie van servomotoren

De servomotor is verdeeld in twee categorieën: AC-servo en DC-servo.

De basisstructuur van een AC-servomotor is vergelijkbaar met een AC-inductiemotor (asynchrone motor). Op de stator bevinden zich twee bekrachtigingswikkelingen Wf en stuurwikkelingen WcoWf met een faseruimteverschuiving van een elektrische hoek van 90 °. Ze zijn aangesloten op een constante wisselspanning en gebruiken de wisselspanning of faseverandering die op Wc wordt toegepast om de motor te besturen.

AC-servomotoren hebben de kenmerken van stabiele werking, goede bestuurbaarheid, snelle respons, hoge gevoeligheid en strikte niet-lineariteitsindicatoren van mechanische kenmerken en aanpassingskarakteristieken.

Voor- en nadelen van DC-servomotoren

Voordelen: nauwkeurige snelheidsregeling, harde koppelsnelheidskarakteristieken, eenvoudig bedieningsprincipe, gemakkelijk gebruik en lage prijs.

Nadelen: borstelcommutatie, snelheidsbeperking, extra weerstand en slijtagedeeltjes.

De basisstructuur van een DC-servomotor is vergelijkbaar met die van een algemene DC-motor. Motorsnelheid n = E / K1j = (Ua-IaRa) / K1j, waarbij E de elektromotorische kracht van het anker is, K een constante is, j de magnetische flux per pool is, Ua, Ia de ankerspanning en ankerstroom zijn, en Ra is De ankerweerstand kan de snelheid van de DC-servomotor veranderen door Ua te veranderen of φ te veranderen, maar over het algemeen wordt de methode voor het regelen van de ankerspanning gebruikt. In de DC-servomotor met permanente magneet wordt de veldwikkeling vervangen door een permanente magneet en is de magnetische flux φ constant. De DC-servomotor heeft goede lineaire aanpassingseigenschappen en een snelle tijdrespons.

Voor- en nadelen van AC-servomotor

Voordelen: goede snelheidsregelingseigenschappen, soepele regeling in de gehele snelheidszone, vrijwel geen oscillatie, hoog rendement van meer dan 90%, minder warmteontwikkeling, hoge snelheidscontrole, hoge nauwkeurigheid positieregeling, constant koppel kan worden bereikt in het nominale werkgebied, lage traagheid, laag geluidsniveau, geen borstelslijtage en onderhoudsvrij. Nadelen: de besturing is ingewikkelder, de aandrijfparameters moeten ter plaatse worden aangepast om de PID-parameters te bepalen en er is meer bedrading nodig.