Сервосистема - это система, которая исправляет системные ошибки (положение, скорость, крутящий момент) с помощью устройства обратной связи. Создание серводвигателя связано не столько с его структурой и работой, сколько с тем, содержит ли он обратную связь в замкнутой системе.
Следовательно, какие типы двигателей можно использовать в сервосистеме? Это не вопрос, на который можно просто ответить. Потому что есть много способов классифицировать двигатели. И производители обычно используют разные термины для описания одного и того же типа двигателя. Это затрудняет объяснение классификации двигателей. Чтобы помочь вам решить эту путаницу, ниже приводится руководство по терминологии двигателей и простое объяснение общих типов двигателей, используемых в сервосистемах.
Есть три способа классифицировать двигатели со сквозным током: постоянный или переменный; через коммутационную бесщеточную или угольную щетку; через скорость вращающегося магнитного поля (ротора) - синхронную или несинхронную.
AC или DC
Основная классификация двигателя - это двигатель переменного или постоянного тока в зависимости от используемого тока. С точки зрения производительности, основное различие между двигателями переменного и постоянного тока заключается в их способности управлять скоростью. В двигателе постоянного тока скорость пропорциональна напряжению питания (при постоянной нагрузке или крутящем моменте). Скорость двигателя переменного тока определяется приложенным напряжением и количеством полюсов.
Хотя двигатели переменного и постоянного тока могут использоваться в сервосистемах, двигатели переменного тока могут выдерживать более высокие токи и все чаще используются в промышленной сервосистеме.
Угольная щетка и бесщеточный
При обсуждении двигателей постоянного тока следующая точка раздвоения заключается в том, использует ли двигатель угольные щетки для механической коммутации или не использует угольные щетки для электронной коммутации. Двигатели с угольными щетками обычно дешевле и проще в эксплуатации. Однако бесщеточная конструкция более надежна, эффективнее и меньше шумит.
В зависимости от конструкции статора двигатель с угольной щеткой подразделяется на: последовательное возбуждение, шунтирующее возбуждение, составное возбуждение или постоянный магнит. Хотя все двигатели, используемые в сервосистеме, имеют бесщеточную конструкцию, двигатели постоянного тока с угольными щетками и постоянными магнитами иногда используются в качестве серводвигателей для упрощения конструкции и снижения затрат. Щеточный двигатель постоянного тока, используемый в сервосистеме, представляет собой двигатель постоянного тока с постоянными магнитами.
В бесщеточном двигателе постоянного тока используется электронная коммутация для замены физических угольных щеток и инверторов, обычно датчиков Холла или энкодеров. Бесщеточные двигатели постоянного тока также используются в сервосистемах.
Двигатели переменного тока обычно бесщеточные, хотя есть некоторые конструкции, такие как двигатели общего назначения, которые могут работать от источников питания переменного или постоянного тока, имеют угольные щетки и механически переключаются. Термин бесщеточные двигатели переменного тока немного сбивает с толку, потому что иногда они относятся к двигателям переменного тока с постоянными магнитами или синхронным двигателям с постоянными магнитами. Это ставит нас в следующую категорию.
Синхронный или асинхронный
Хотя двигатели постоянного тока обычно классифицируются как угольные или бесщеточные, двигатели переменного тока чаще различают по скорости вращения магнитного поля - синхронные или асинхронные. Вспомните двигатели постоянного или переменного тока, обсуждаемые в двигателях переменного тока. Скорость определяется частотой питающего напряжения и количеством полюсов. Эта скорость относится к скорости синхронизации. В синхронном двигателе скорость вращения двигателя соответствует скорости вращающегося магнитного поля статора. В несинхронном двигателе нормой называется асинхронный двигатель, и скорость вращения ротора обычно ниже, чем у статора.
Когда асинхронные двигатели оснащены частотно-регулируемыми приводами, они могут обеспечивать такое же регулирование скорости и производительность, что и серводвигатели. Однако в них нет обратной связи, поэтому они не являются настоящими сервоприводами.
Бесщеточные двигатели переменного тока и бесщеточные двигатели постоянного тока являются синхронными, и для обоих двигателей обычно используются серводвигатели. Фактически, некоторые распространенные высокопроизводительные промышленные серводвигатели представляют собой трехфазные синхронные бесщеточные двигатели переменного тока.
EN
