Servo motorji

Servo motorji služijo kot osrednji aktuatorji v industrijski avtomatizaciji, ki dosegajo mikronski-natančen nadzor prek krmilnih sistemov-zanke. Njihov princip delovanja vključuje štiri korake: po prejemu impulznih ukazov gonilnik pretvori signale v električne tokove za pogon vrtenja motorja; kodirnik zagotavlja-pozicijske povratne informacije v realnem času; sistem dinamično popravlja neskladja s primerjavo ukazanih in dejanskih vrednosti ter oblikuje zanko "ukaz-dejanje-povratna informacija-popravek", ki zmanjša napake pozicioniranja na ±0,005 stopinje, kar daleč presega običajne motorje.

Servo motorji z enosmernim (DC) in izmeničnim (AC) tokom imajo vsak svojo primerno uporabo: servo motorji z enosmernim tokom so stroškovno-učinkoviti, vendar zahtevajo vzdrževanje ogljikovih ščetk, zaradi česar so primerni za civilno opremo; AC servomotorji, ki ne zahtevajo vzdrževanja-in so zelo učinkoviti, so postali temelj industrijskih robotov. Izbira zahteva izračun razmerja vztrajnosti obremenitve. Na primer, študija primera v tovarni avtomobilskih delov je pokazala, da je treba, ko razmerje zmanjšanja preseže 25, izbrati AC servomotorje, ki ustrezajo visokim-vztrajnostnim obremenitvam. V praktičnih preizkusih je AC servo, ki je deloval pri 2000 vrtljajih na minuto, pokazal nihanja navora le ±0,3 Nm, medtem ko je rešitev DC trpela zaradi težav s pregrevanjem ogljikovih ščetk.

Njihove glavne prednosti se odražajo v štirih ključnih dimenzijah: kar zadeva natančnost, 23-bitni kodirnik omogoča natančnost pozicioniranja ±2 μm za medicinske postelje za CT skeniranje; kar zadeva odzivno hitrost, pakirni stroji dosežejo 50 start-stop ciklov v 0,5 sekunde z dvigom temperature za manj kot 2 stopinji; njihova preobremenitvena zmogljivost podpira neprekinjeno vtiskovanje pri 3-kratnem nazivnem navoru za 5000 ciklov; in okoljska prilagodljivost zagotavlja, da sistem za nadzor naklona vetrne energije ohranja natančnost ±0,1 stopinje pri -30 stopinjah.

Scenariji uporabe obsegajo celoten spekter vrhunske-proizvodnje: po uporabi servo motorjev so strojna orodja CNC izboljšala hrapavost površine letalskih komponent z Ra1,6 na Ra0,4; sodelujoči roboti dosegajo natančnost nadzora sile ±0,1 N pod 5 N·m z optimizacijo tokovne zanke; v novem energetskem sektorju vetrna turbina s 5 MW prilagodi svoje lopatice v manj kot 20 ms med tajfunom kategorije 12, kar zagotavlja več kot 92-odstotno učinkovitost proizvodnje električne energije.