Principi de funcionament del servomotor
El servosistema és un sistema de control automàtic que fa que la posició, l'orientació, l'estat i altres variables controlades de sortida de l'objecte segueixin els canvis arbitraris de l'objectiu d'entrada (o valor donat). El servo es posiciona principalment per polsos. Bàsicament, es pot entendre que quan el servomotor rep un pols, girarà l'angle corresponent d'un pols per realitzar el desplaçament. Com que el servomotor en si té la funció d'enviar polsos, de manera que cada vegada que el servomotor giri un angle, enviarà un nombre corresponent de polsos, que correspon al pols rebut pel servomotor, o anomenat bucle tancat, el sistema farà saber quants polsos s'envien al servomotor i quants polsos es reben al mateix temps. D'aquesta manera, la rotació del motor es pot controlar amb precisió, per aconseguir un posicionament precís, que pot arribar a 0,001 mm.
Classificació dels servomotors
Els servomotors es divideixen en servo AC i DC servo.
L'estructura bàsica del servomotor de CA és similar a la del motor d'inducció de CA (motor asíncron). Hi ha dos bobinatges d'excitació Wf i un bobinat de control WcoWf amb un desplaçament d'espai de fase d'angle elèctric de 90 graus a l'estator, que estan connectats a una tensió CA constant. El propòsit de controlar el funcionament del motor és utilitzar la tensió CA o el canvi de fase aplicat a Wc.
El servomotor de CA té les característiques d'un funcionament estable, bona controlabilitat, resposta ràpida, alta sensibilitat i un estricte índex de no linealitat de característiques mecàniques i característiques de regulació (menys del 10% ~ 15% i menys del 15% ~ 25% respectivament).
Avantatges i desavantatges del servomotor DC
Avantatges: control de velocitat precís, característiques de velocitat de parell dur, principi de control senzill, ús convenient i preu barat.
Inconvenients: commutació del raspall, limitació de velocitat, resistència addicional i generació de partícules de desgast (no apte per a ambients lliures de pols i explosius).
Avantatges i desavantatges del servomotor de CA
Avantatges: bones característiques de control de velocitat, control suau es pot aconseguir a tota la zona de velocitat, gairebé sense vibració, més d'un 90 per cent d'alta eficiència, menys calor, control d'alta velocitat, control de posició d'alta precisió (depenent de la precisió del codificador), Es pot aconseguir un parell constant, una inèrcia baixa, un soroll baix, sense desgast del raspall, sense manteniment (aplicable a un entorn sense pols i explosius) a la zona d'operació nominal.
Desavantatges: el control és complex i els paràmetres del controlador s'han de determinar ajustant els paràmetres PID al lloc, que requereixen més cablejat.
Tres mètodes de control del servomotor
Control de parell: el mode de control de parell és establir el parell de sortida de l'eix del motor externament mitjançant l'entrada de la quantitat analògica externa o l'assignació d'adreça directa.
2. Control de posició: el mode de control de posició generalment determina la velocitat de rotació per la freqüència del pols d'entrada extern i l'angle de rotació pel nombre de polsos. Alguns servo poden assignar directament la velocitat i el desplaçament mitjançant la comunicació.
Mode de velocitat: la velocitat de rotació es pot controlar mitjançant l'entrada de la quantitat analògica o la freqüència del pols. El mode de velocitat també es pot posicionar quan hi ha un control PID de bucle exterior del dispositiu de control superior, però el senyal de posició del motor o el senyal de posició de la càrrega directa s'han d'enviar a la retroalimentació superior per al càlcul. El mode de posició també admet la detecció del senyal de posició mitjançant l'anell exterior de càrrega directa. En aquest moment, el codificador a l'extrem de l'eix del motor només detecta la velocitat del motor i el senyal de posició el proporciona el dispositiu de detecció a l'extrem de càrrega final directa. Aquest avantatge és que pot reduir l'error en el procés de transmissió intermedi i augmentar la precisió de posicionament de tot el sistema.