1. ábra: A szervomotor a szervorendszer központi eleme.
Az információs, kommunikációs és automatizálási technológia fejlődésével a modern világ ipari termelésében és a mindennapi életben számos automatikus vezérlőeszközt alkalmaztak. Az automatikus vezérlés egyik leggyakoribb eszközeként a szervomotorból és szervohajtásból álló szervorendszer széles körben elterjedt a mindennapi életben.
Cikkünkkel mélyebben megértheti, hogy pontosan hol használhatók a szervomotorok és a szervohajtások.
1. Mi a szervorendszer?
A szervorendszer egy visszacsatolásos vezérlőrendszer, amelyet egy folyamat pontos követésére vagy reprodukálására használnak.
A szervorendszer egyik kulcsfontosságú alkotóelemeként és annak végrehajtási részeként a szervomotor a bemeneti (vagy adott) értéknek megfelelően megváltoztatja a tárgy helyzetét, tájolását, állapotát és egyéb kimeneti vezérelt mennyiségeket.
Feladata a teljesítmény erősítése, átalakítása és szabályozása a vezérlőparancs követelményeinek megfelelően, így a hajtóberendezés kimeneti nyomatéka, sebessége és pozíciószabályozása nagyon rugalmas és kényelmes.
2. A szervorendszer alkotóelemei
A rendszer főként HMI érintőképernyőből, PLC-ből, szervohajtásból és állandó mágneses szinkron szervomotorból áll. A szervomotor a mozgás végrehajtó mechanizmusa. Pozíció-, sebesség- és áramszabályozást végez, hogy megfeleljen a felhasználó funkcionális igényeinek.
2. ábra:A szervorendszer PLC-ből, hajtásból, motorból, reduktorból és interfészből áll.
3. A szervorendszer jellemzői, felhasználása és típusai
3.1 A SZERVÓRENDSZER JELLEMZŐI
Pontos érzékelő eszközre van szükség a zárt sebesség- és pozícióhurok összeállításához.
Különböző visszajelzési és összehasonlítási elvek
A visszacsatolás összehasonlításának számos elve és módszere létezik. Az érzékelőeszközök információ-visszacsatolásának különböző elvei és a visszacsatolás összehasonlításának különböző módszerei szerint az impulzus-összehasonlítás, a fázis-összehasonlítás és az amplitúdó-összehasonlítás az általánosan használt módszer.
Nagy teljesítményű szervomotor
A hatékony és összetett felületmegmunkálásra szolgáló NC szerszámgépekben a szervorendszer gyakran gyakran indul és fékezik. Ezért a motor kimeneti nyomatékának és a tehetetlenségi nyomatéknak arányának elég nagynak kell lennie ahhoz, hogy nagy gyorsulási vagy fékezőnyomatékot generáljon. Ezenkívül a szervomotornak elég nagy kimeneti nyomatékkal kell rendelkeznie alacsony sebességnél és sima működésnél is, hogy minimalizálja a közbenső összeköttetést a mechanikus mozgó alkatrésszel.
Jól működő szabályozórendszer különböző sebességekkel
Egy széles sebességszabályozási tartományú rendszer, nevezetesen sebességszabályozó szervorendszer. A rendszer vezérlési felépítéséből adódóan a CNC szerszámgépek pozíciószabályozott zárt hurkú rendszere tekinthető egy kettős zárt hurkú automatikus vezérlőrendszernek, amelynek pozíciószabályozása a külső körben, sebességszabályozása pedig a belső körben történik.
A tényleges belső munkafolyamat a pozícióbemenet megfelelő sebességjellé alakítása, majd a jel hajtja a szervomotort a tényleges elmozdulás megvalósításához. A CNC szerszámgépek fő mozgása nagy sebességszabályozási teljesítményt igényel, ezért a szervorendszernek jól működő, széles sebességtartományú szabályozórendszernek kell lennie.
3.2 A SZERVORENDSZER FELHASZNÁLÁSA
Nagy teljesítményű terhelés vezérlése alacsony teljesítményű utasításjellel.
A bemeneti tengely vezérli a távoli szinkron átvitelt.
A kimeneti mechanikai elmozdulás pontosan kövesse nyomon az elektromos jelet, például rögzítő és jelző műszerrel stb.
3.3 KÜLÖNBÖZŐ SZERVÓRENDSZER TÍPUSOK
| Standard | Típusok |
| Az alkatrészek jellemzői | * Elektromos szervorendszer |
| * Hidraulikus szervorendszer | |
| * Elektromos-hidraulikus szervorendszer | |
| * Elektromos-elektromos szervorendszer | |
| A rendszer kimenetének fizikai tulajdonságai | * Sebesség vagy gyorsulás szervo rendszer |
| * Pozíció szervo rendszer | |
| Jelfunkció jellemzői | * Analóg szervorendszer |
| * Digitális szervorendszer | |
| Szerkezeti jellemzők | * Egyhurkos szervorendszer |
| * Nyílt hurkú szervorendszer | |
| * Zárt hurkú szervorendszer | |
| Hajtáskomponensek | * Léptető szervo rendszer |
| * Egyenáramú motor (DC motor) szervorendszer | |
| * Váltóáramú motor (AC motor) szervorendszer |
1. táblázat:Különböző típusú szervomotorok.
4. Szervorendszert használó iparágak
Lézeres feldolgozási terület
Robotika
CNC eszterga mező
Irodaautomatizálási berendezések nagyméretű integrált áramköri gyártáshoz
Radar és más csúcstechnológiás mezők
5. A szervorendszer-alkalmazások jövőbeli trendjei
Az automatikus vezérlőrendszerek nemcsak elméletben fejlődnek gyorsan, hanem alkalmazási eszközeik is gyorsan változnak. 3-5 évente új termékek jelennek meg a piacon.
A hagyományos AC szervomotorok jellemzője a lágy működés, és a kimenetük nem egyetlen érték.
A léptetőmotor általában nyílt hurkú vezérlésű, és nem képes pontosan meghatározni a helyét. Magának a motornak is van egy sebességrezonancia tartománya.
A PWM sebességszabályozó rendszer gyenge pozíciókövetési teljesítménnyel rendelkezik. A frekvenciaátalakításos sebességszabályozás egyszerű, de a pontosság néha nem elégséges.
Az egyenáramú motoros szervorendszer kiváló teljesítményének köszönhetően széles körben elterjedt a pozíciószervó-rendszerekben. Hátrányai azonban, mint például a bonyolult felépítés, a rendkívül alacsony sebességnél fellépő holt zóna feltűnő ellentmondása, valamint a fordított kefe, zajt és karbantartási problémákat okoznak.
Az új állandó mágneses AC szervomotorok gyorsan fejlődnek, különösen a négyszöghullámúról szinuszhullámú vezérlési módra való átálláskor. A rendszer teljesítménye jobb, a sebességtartománya széles, és alacsony sebességen is kiválóan teljesít.
Közzététel ideje: 2022. február 10.
