서보 모터 기본 지식

서보 모터 기본 지식

"서보"라는 단어는 그리스어 "노예"에서 유래합니다. "서보 모터"는 제어 신호의 명령을 절대적으로 순종하는 모터로 이해 될 수 있습니다. 제어 신호가 전송되기 전에 로터는 여전히 서 있습니다. 제어 신호가 전송되면 로터가 즉시 회전합니다. 제어 신호가 사라지면 로터가 즉시 정지 될 수 있습니다.

서보 모터는 자동 제어 장치에서 액추에이터로 사용되는 마이크로 모터입니다. 그 기능은 전기 신호를 회전 샤프트의 각도 변위 또는 각속도로 변환하는 것입니다.

서보 모터는 AC 서보와 DC 서보의 두 가지 범주로 나뉩니다.

AC 서보 모터의 기본 구조는 AC 유도 모터 (비동기 모터)의 기본 구조와 유사합니다. 고정자에 90 ° 전기 각도의 위상 공간 변위가있는 2 개의 여기 와인딩 WF와 제어 권선 WCOW가 있으며, 일정한 AC ​​전압에 연결되고 WC에 적용된 AC 전압 또는 위상 변화를 사용하여 모터의 작동을 제어하는 ​​목적을 달성합니다. AC 서보 모터는 안정적인 작동, 우수한 제어 성, 빠른 응답, 높은 감도 및 기계적 특성 및 조정 특성의 엄격한 비선형 지표 (각각 10% ~ 15% 미만이고 15% ~ 25% 미만이어야 함)의 특성을 가지고 있습니다.

DC 서보 모터의 기본 구조는 일반적인 DC 모터의 기본 구조와 유사합니다. 모터 속도 n = e/k1j = (UA-IARA)/k1j는 e는 전기자 카운터 전자력, k는 상수, j는 폴당 자기 플럭스, ua, varication 전류이며, ra는 전기자 저항성, UA를 변화시킬 수있는 전기자 모터의 속도를 제어 할 수 있지만, 일반적으로 사용되는 전환기는 일반적으로 사용됩니다. 영구 자석 DC 서보 모터에서, 여기 와인딩은 영구 자석으로 대체되고 자기 플럭스 φ가 일정합니다. . DC 서보 모터는 선형 조절 특성이 우수하고 빠른 시간 응답을 가지고 있습니다.

DC 서보 모터의 장점과 단점

장점 : 정확한 속도 제어, 하드 토크 및 속도 특성, 간단한 제어 원리, 사용하기 쉬운 가격 및 저렴한 가격.

단점 : 브러시 정류, 속도 제한, 추가 저항 및 마모 입자 (먼지가없고 폭발적인 환경에 적합하지 않음)

AC 서보 모터의 장점과 단점

장점 : 속도가 우수한 속도 제어 특성, 전체 속도 범위의 부드러운 제어, 거의 진동이없고, 90%이상의 고효율, 하이드 생성, 고정밀 위치 제어 (인코더 정확도에 따라), 내부의 정격 작동 영역, 낮은 관성, 저음, 브러시 마모 없음, 먼지에 적합, 폭발 환경을 달성 할 수 있습니다.

단점 : 컨트롤이 더 복잡하고 PID 매개 변수를 결정하려면 구동 매개 변수를 현장에서 조정해야하며 더 많은 연결이 필요합니다.

DC 서보 모터는 브러시드 및 브러시리스 모터로 나뉩니다.

브러시 된 모터는 비용이 적고, 구조가 단순하고, 시작 토크가 크고, 속도 조절 범위가 넓고, 제어하기 쉬우 며 유지 보수가 필요하지만 (카본 브러시 교체), 전자기 간섭을 생성하고, 사용 환경에 대한 요구 사항이 있으며, 일반적으로 비용에 민감한 공통 산업 및 민사 행사에 사용됩니다.

브러시리스 모터는 크기가 작고 무게가 작고, 출력이 높고, 응답이 높고, 속도가 높고, 관성이 적고, 토크가 안정적이며, 회전이 안정적이며, 통제력, 지능형, 전자식 정류 모드가 유연하며, 사각형 또는 사인파에서 통근 할 수 있으며, 유지 보수, 고급 운동, 에너지 저장, 작은 전자기 방사선 및 기온이 길고 다양한 환경을위한 적합합니다.

AC 서보 모터는 또한 브러시리스 모터이며 동기 및 비동기 모터로 나뉩니다. 현재, 동기 모터는 일반적으로 모션 제어에 사용됩니다. 전력 범위는 크고 전력이 클 수 있으며 관성은 크고 최대 속도는 낮으며 전력 증가에 따라 속도가 증가합니다. 균일 한 속도 하강, 낮은 속도 및 부드러운 달리기 행사에 적합합니다.

서보 모터 내부의 로터는 영구 자석입니다. 드라이버는 U/V/W 3- 위상 전기를 제어하여 전자기장을 형성합니다. 이 자기장의 작용하에 로터가 회전합니다. 동시에 모터와 함께 제공되는 인코더는 피드백 신호를 드라이버로 전송합니다. 로터 회전 각도를 조정하기 위해 값을 비교합니다. 서보 모터의 정확도는 인코더의 정확도 (라인 수)에 따라 다릅니다.

서보 모터 란 무엇입니까? 얼마나 많은 유형이 있습니까? 작업 특성은 무엇입니까?

답변 : Executive Motor라고도하는 서보 모터는 자동 제어 시스템에서 액추에이터로 사용되어 수신 된 전기 신호를 모터 샤프트의 각도 변위 또는 각속 속도 출력으로 변환합니다.

서보 모터는 DC와 AC 서보 모터의 두 가지 범주로 나뉩니다. 주요 특성은 신호 전압이 0 일 때 자체 회전이 없으며 토크가 증가함에 따라 균일 한 속도로 속도가 감소한다는 것입니다.

AC 서보 모터와 브러시리스 DC 서보 모터의 성능 차이는 무엇입니까?

답 : AC 서보는 사인파에 의해 제어되고 토크 리플이 작기 때문에 AC 서보 모터의 성능이 더 좋습니다. 브러시리스 DC 서보는 사다리꼴 파로 제어됩니다. 그러나 브러시리스 DC 서보 컨트롤은 비교적 간단하고 저렴합니다.

영구 자석 AC 서보 드라이브 기술의 빠른 개발로 인해 DC 서보 시스템은 제거의 위기에 직면하게되었습니다. 기술 개발을 통해 Permanent Magnet AC Servo Drive 기술은 뛰어난 개발을 달성했으며 여러 국가의 유명한 전기 제조업체는 지속적으로 새로운 일련의 AC 서보 모터 및 서보 드라이브를 출시했습니다. AC 서보 시스템은 현대 고성능 서보 시스템의 주요 개발 방향이되어 DC 서보 시스템이 제거되는 위기에 직면하게됩니다.

DC 서보 모터와 비교하여 영구 자석 AC 서보 모터는 다음과 같은 주요 이점이 있습니다.

브러시와 정류자가없는 작업은 작업이 더 안정적이며 유지 보수입니다.

(2) 고정자 와인딩 가열이 크게 줄어 듭니다.

⑶ 관성은 작고 시스템은 빠른 응답이 좋습니다.

⑷ 고속 및 고 장기 작업 조건이 좋습니다.

같은 전력 하에서 작은 크기와 가벼운 무게.

서보 모터 원리

AC 서보 모터의 고정자 구조는 기본적으로 커패시터 분할 단일 위상 비동기 모터의 구조와 유사합니다. 고정자에는 상호 차이가 90 ° 인 두 개의 권선이 장착되어 있으며, 하나는 여기 와인딩 RF이며, 항상 AC 전압 UF에 연결되어 있습니다. 다른 하나는 제어 신호 전압 UC에 연결된 제어 권선 L입니다. 따라서 AC 서보 모터를 2 개의 서보 모터라고도합니다.

AC 서보 모터의 로터는 일반적으로 다람쥐 케이지로 만들어 지지만 서보 모터가 넓은 속도 범위, 선형 기계적 특성, 아니오 "자동화"현상 및 빠른 응답 성능을 갖기 위해서는 일반 모터와 비교하여 로터 저항이 크고 Inertia의 모멘트가 작아야합니다. 현재, 널리 사용되는 두 가지 유형의 로터 구조가 있습니다. 하나는 고 저항성 전도성 재료로 만든 높은 저항 가이드 바가있는 다람쥐 -케이지 로터입니다. 로터의 관성 모멘트를 줄이기 위해 로터는 날씬하게 만들어집니다. 다른 하나는 알루미늄 합금으로 만들어진 중공 컵 -모양의 로터이며, 컵 벽은 0.2 -0.3mm에 불과하며, 중공 컵 형태의 로터의 관성 모멘트는 작고 응답이 빠르며 작동이 안정적이므로 널리 사용됩니다.

AC 서보 모터에 제어 전압이 없으면 고정자의 여기 와인딩에 의해 생성 된 맥동 자기장 만 있으며 로터는 고정되어 있습니다. 제어 전압이있을 때, 고정자에 회전 자기장이 생성되고 로터는 회전 자기장의 방향으로 회전한다. 하중이 일정하면 모터 속도는 제어 전압의 크기에 따라 변합니다. 제어 전압의 위상이 반대 일 때 서보 모터가 반전됩니다.

AC 서보 모터의 작동 원리는 커패시터 - 작동 된 단일 상 비동기 모터의 작동 원리와 유사하지만, 전자의 로터 저항은 후자의 로터 저항보다 훨씬 큽니다. 따라서 커패시터 -작동 비동기 모터와 비교하여 서보 모터에는 세 가지 중요한 특징이 있습니다.

1. 큰 시작 토크 : 큰 로터 저항으로 인해 토크 특성 (기계적 특성)은 선형에 더 가깝고 시작 토크가 더 큽니다. 따라서 고정자에 제어 전압이 있으면 로터가 즉시 회전하여 빠른 시작 및 높은 감도의 특성을 갖습니다.

2. 넓은 작동 범위 : 안정적인 작동 및 저음. [/p] [p = 30, 2, 왼쪽] 3. 자기 회전 현상 없음 : 작동중인 서보 모터가 제어 전압을 잃으면 모터가 즉시 작동하지 않습니다.

"정밀 변속기 마이크로 모터"란 무엇입니까?

"Precision Transmission Micro Motor"는 시스템에서 자주 변경되는 지침을 빠르고 정확하게 실행할 수 있으며 서보 메커니즘을 통해 명령에 의해 예상되는 작업을 완료 할 수 있으며 대부분의 요구 사항을 충족 할 수 있습니다.

1. 시작, 정지, 브레이크, 리버스 및 저속으로 자주 실행할 수 있으며 높은 기계 강도, 높은 내열 저항 수준 및 높은 단열 수준을 갖습니다.

2. 좋은 빠른 응답 능력, 큰 토크, 작은 관성 모멘트 및 작은 시간 상수.

3. 드라이버 및 컨트롤러 (예 : 서보 모터, 스텝핑 모터)를 사용하면 제어 성능이 좋습니다.

4. 높은 신뢰성과 높은 정밀도.

"정밀 변속기 마이크로 모터"의 범주, 구조 및 성능

AC 서보 모터

(1) 케이지 -타입 2 상 AC 서보 모터 (슬렌더 케이지 -타입 로터, 대략 선형 기계적 특성, 소량 및 여기, 낮은 전력 서보, 낮은 속도 작동은 충분히 부드럽 지 않음)

(2) 비자성 컵 로터 2 상 AC 서보 모터 (코스리스 로터, 거의 선형 기계적 특성, 대량 및 여기, 소형 전력 서보, 저속에서 부드러운 작동)

(3) 강자성 컵 로터가있는 2 상 AC 서보 모터 (강자성 재료로 만든 컵 로터, 거의 선형 기계적 특성, 로터의 큰 관성 모멘트, 작은 코깅 효과, 안정적인 작동)

(4) 동기 영구 자석 AC 서보 모터 (영구 자석 동기 모터, 타코미터 및 위치 감지 요소로 구성된 동축 통합 장치, 고정자는 3 상 또는 2 상이며, 자기 재료 로터는 구동 범위가 넓어 야하며, 속도 범위가 넓고 기계적으로 고급 전력 영역을 구성 할 수 있습니다. 성능, 대규모 출력 전력 및 작은 토크 변동; 사각형 웨이브 드라이브와 사인 웨이브 드라이브, 우수한 제어 성능 및 전자 기계 통합 화학 제품이 있습니다).

(5) 비동기 3 상 AC 서보 모터 (로터는 케이지 -타입 비동기 모터와 유사하며 드라이버가 장착되어 있어야합니다. 벡터 제어를 채택하고 일정한 전동 속도 조절 범위를 확장합니다.

DC 서보 모터

(1) 인쇄 된 와인딩 DC 서보 모터 (디스크 로터 및 디스크 고정자는 원통형 자기 강과 축 방향으로 결합되어 있으며 관성의 로터 모멘트는 작고, 코깅 효과가없고, 포화 효과가 없으며, 출력 토크가 크다)

(2) 와이어 -wound 디스크 타입 DC 서보 모터 (디스크 로터 및 고정자는 원통형 자기 강철과 축 방향으로 결합되어 있으며 관성의 로터 모멘트는 작고 제어 성능은 다른 DC 서보 모터보다 낫고 효율이 높고 출력 토크가 크다)

(3) 컵 형 전기자 영구 자석 DC 모터 (코스 로터, 관성의 작은 로터 모멘트, 증분 모션 서보 시스템에 적합)

(4) 브러시리스 DC 서보 모터 (고정자는 다중 상 권선이며 로터는 영구 자석이며 로터 위치 센서, 스파크 간섭 없음, 장수, 저음)

토크 모터

(1) DC 토크 모터 (평평한 구조, 극의 수, 슬롯 수, 정류 조각 수, 시리즈 도체 수; 대형 출력 토크, 저속에서의 연속 작업, 정체 또는 정체 된 기계 및 조정 특성, 작은 전기 기계적 시간 상수)

(2) 브러시리스 DC 토크 모터 (브러시리스 DC 서보 모터와 유사하지만 많은 극, 슬롯 및 시리즈 도체가있는 평평하지만 큰 출력 토크, 우수한 기계 및 조정 특성, 긴 수명, 스파크 없음, 소음이 낮음)

(3) 케이지 형 AC 토크 모터 (케이지 형 로터, 평평한 구조, 다수의 극 및 슬롯, 대형 시작 토크, 작은 전기 기계적 시간 상수, 장기간 잠긴 로터 작동 및 소프트 기계적 특성)

(4) 고체 로터 AC 토크 모터 (강자성 재료, 평평한 구조, 다수의 극 및 슬롯, 장기 잠금 로터, 부드러운 작동, 부드러운 기계적 특성)

스테퍼 모터

(1) 반응성 스테핑 모터 (고정자와 로터는 실리콘 스틸 시트로 만들어지고 로터 코어에는 와인딩이 없으며 고정자에 제어 권선이 있습니다. 단계 각도는 작고, 시작 및 달리기 주파수는 높고, 계단 각도 정확도가 낮고, 자체 잠금 토크가 없습니다)

(2) 영구 자석 스테핑 모터 (영구 자석 회전, 방사형 자화성 극성; 큰 단계 각도, 낮은 시작 및 작동 주파수, 토크 및 더 작은 전력 소비는 반응 형 유형보다 더 작은 전력 소비가 필요하지만 양의 펄스는 전류가 필요합니다).

(3) 하이브리드 스테핑 모터 (영구 자석 회전, 축 방향 자화 극성; 높은 단계 각도 정확도, 고정 토크, 작은 입력 전류, 반응성 및 영구 자석 모두