Apakah motor servo?
Motor servo ialah motor yang mengawal operasi komponen mekanikal dalam sistem servo. Ia adalah motor tambahan dengan kawalan kelajuan tidak langsung.
Motor servo membolehkan kawalan kelajuan dan kedudukan yang sangat tepat. Mereka menukar isyarat voltan kepada tork dan kelajuan untuk memacu objek terkawal. Kelajuan pemutar motor servo dikawal oleh isyarat input dan boleh bertindak balas dengan cepat. Dalam sistem kawalan automatik, ia digunakan sebagai penggerak dan mempunyai ciri-ciri seperti pemalar masa elektromekanikal yang kecil, lineariti tinggi, dan voltan permulaan yang rendah. Mereka boleh menukar isyarat elektrik yang diterima kepada anjakan sudut atau keluaran halaju sudut pada aci motor. Motor servo dibahagikan kepada dua kategori utama: DC dan AC. Ciri utama mereka ialah mereka tidak berputar apabila voltan isyarat adalah sifar, dan kelajuannya berkurangan secara seragam apabila tork meningkat.
Prinsip Kerja Motor Servo
Motor servo terutamanya bergantung pada denyutan untuk kedudukan. Pada asasnya, motor servo menerima satu nadi dan berputar mengikut sudut yang sepadan dengan nadi itu, dengan itu mencapai anjakan.
Kerana motor servo sendiri mempunyai fungsi memancarkan denyutan, ia mengeluarkan bilangan denyutan yang sepadan untuk setiap sudut yang diputar. Ini mewujudkan gelung maklum balas, atau gelung tertutup, antara denyutan yang dihantar dan diterima oleh motor servo. Dengan cara ini, sistem mengetahui berapa banyak denyutan yang dihantar dan diterima oleh motor servo, membolehkan kawalan putaran motor yang sangat tepat dan mencapai kedudukan tepat hingga 0.001mm.
Penggunaan motor servo dalam robot industri sedang berkembang pesat. Industri robot sedang mengalami pertumbuhan yang meletup, dengan banyak pengeluar alat mesin, pengeluar motor servo dan syarikat lain yang layak beralih ke pasaran robot. Mengapakah pengeluar alat mesin dan pengeluar motor servo begitu aktif mengubah dan membangunkan robot?
Robot industri mempunyai empat komponen utama: badan robot, motor servo, pengurang, dan pengawal. Motor stepper digunakan untuk memacu sambungan robot, memerlukan kuasa maksimum-ke-nisbah berat dan tork-ke-nisbah inersia, tork permulaan yang tinggi, inersia rendah dan julat kelajuan yang luas dan licin. Untuk industri robot berkembang, penemuan dalam motor servo dan kawalan bersepadu adalah perlu.
Struktur umum sistem servo elektrik robot industri terdiri daripada tiga kawalan-gelung tertutup: gelung semasa, gelung kelajuan dan gelung kedudukan. Secara amnya, untuk pemacu servo AC, pelbagai fungsi seperti kawalan kedudukan, kawalan kelajuan dan kawalan tork boleh dicapai dengan menetapkan parameter dalaman mereka secara manual.
Kemajuan berterusan automasi industri mengekalkan permintaan untuk perisian automasi dan perkakasan yang tinggi. Pada masa ini, motor servo AC dan DC dengan tork permulaan yang tinggi, tork tinggi, dan inersia rendah digunakan secara meluas dalam robot industri. Motor lain, seperti motor servo AC dan motor stepper, juga digunakan dalam robot industri bergantung pada keperluan aplikasinya.
Khususnya untuk pengesan hujung robot (penggenggam), motor dengan saiz dan berat yang paling kecil mungkin harus digunakan. Apabila respons pantas diperlukan, motor servo mesti mempunyai kebolehpercayaan yang tinggi dan kapasiti beban lampau-jangka pendek yang ketara. Keperluan penggunaan khusus termasuk: kelajuan; tork permulaan yang tinggi-kepada-nisbah inersia; ciri kawalan berterusan dan linear, dengan kelajuan motor sentiasa berubah dengan isyarat kawalan, kadangkala berkadar atau lebih kurang berkadar dengan isyarat kawalan; julat kelajuan yang luas; saiz kecil, ringan, dan dimensi paksi pendek; keupayaan untuk menahan keadaan operasi yang teruk, putaran dan pecutan/pecutan yang kerap ke hadapan dan belakang serta rintangan beban lampau-jangka pendek. Trend Masa Depan dalam Industri Motor Servo
Sistem servo AC moden, selepas beralih daripada analog kepada digital, mempunyai gelung kawalan digital dalaman yang ada di mana-mana, seperti kawalan pertukaran, arus, kelajuan dan kedudukan. Pelaksanaannya bergantung terutamanya pada peranti semikonduktor kuasa baharu, seperti-DSP berprestasi tinggi dengan FPGA, malah modul servo khusus adalah perkara biasa. Tambahan pula, peranti atau modul kuasa baharu dikemas kini setiap 2-2.5 tahun, dan algoritma perisian baharu sentiasa berkembang. Digabungkan dengan perubahan dalam permintaan pasaran, berikut ialah beberapa trend pembangunan terkini dalam sistem motor servo:
**Kecekapan Tinggi**
Walaupun kecekapan tinggi sentiasa menjadi topik pembangunan penting untuk sistem servo, ia masih memerlukan penambahbaikan selanjutnya. Ini terutamanya termasuk meningkatkan kecekapan motor itu sendiri: contohnya, meningkatkan prestasi bahan magnet kekal dan reka bentuk struktur pelekap magnet yang lebih baik; ia juga termasuk meningkatkan kecekapan sistem pemacu: termasuk pengoptimuman litar pemacu penyongsang, pengoptimuman gerakan pecutan dan nyahpecutan, brek regeneratif dan maklum balas tenaga, dan kaedah penyejukan yang lebih baik.
**Pemandu Terus**
Pemacu terus termasuk pemacu servo meja putar menggunakan motor cakera dan pemacu servo linear menggunakan motor linear. Dengan menghapuskan ralat penghantaran peranti penghantaran mekanikal perantaraan (seperti kotak gear), ia mencapai kelajuan tinggi dan ketepatan kedudukan tinggi. Kemudahan motor linear boleh dibentuk semula membolehkan pengecilan dan pengurangan berat pelbagai peranti menggunakan mekanisme linear.
Kelajuan Tinggi, Ketepatan Tinggi dan Prestasi Tinggi: Menggunakan pengekod{0}}kepersisan yang lebih tinggi, ketepatan pensampelan yang lebih tinggi dan kedalaman bit data, DSP yang lebih pantas,-motor berputar dan linear berprestasi tinggi tanpa kesan cogging, dan menggunakan pelbagai strategi kawalan moden seperti kecerdasan suai dan buatan, penunjuk ketepatan prestasi asas (kawalan) yang berterusan.
Penyepaduan dan Penyepaduan: Penyepaduan menegak motor, maklum balas, kawalan, pemacu dan komunikasi telah menjadi hala tuju pembangunan untuk sistem servo-berkuasa rendah semasa. Kadangkala kami memanggil motor yang menyepadukan pemacu dan motor pintar komunikasi, dan kadangkala kami memanggil pemacu yang menyepadukan kawalan gerakan dan pemacu servo pintar komunikasi. Penyepaduan motor, pemacu dan kawalan membolehkan penyepaduan yang lebih ketat bagi ketiga-tiga aspek ini daripada reka bentuk dan pembuatan kepada operasi dan penyelenggaraan. Walau bagaimanapun, pendekatan ini menghadapi cabaran dan cabaran teknikal yang lebih besar dalam memenuhi tabiat penggunaan jurutera, menjadikannya sukar untuk menjadi arus perdana dan mewakili segmen kecil yang tersendiri dalam pasaran servo keseluruhan.
**Tujuan Umum:** Pemacu tujuan umum-dilengkapi dengan pelbagai parameter dan fungsi menu kaya, membolehkan pengguna mengkonfigurasinya dengan mudah ke dalam lima mod pengendalian tanpa menukar perkakasan: kawalan V/F, kawalan vektor gelung-tanpa sensor, kawalan vektor fluks gelung-tertutup, kawalan motor servo AC tanpa berus magnet kekal dan kawalan unit janaan semula. Sesuai untuk pelbagai aplikasi, mereka boleh memacu pelbagai jenis motor, seperti motor tak segerak, motor segerak magnet kekal, motor DC tanpa berus dan motor stepper. Mereka juga boleh menyesuaikan diri dengan jenis penderia yang berbeza, walaupun yang tidak mempunyai penderia kedudukan. Sistem kawalan gelung separa-tertutup-boleh dibina menggunakan maklum balas terbina-motor atau sistem kawalan gelung tertutup sepenuhnya-berpersis tinggi tinggi boleh dibentuk dengan menyambung kepada penderia kedudukan, kelajuan atau tork luaran melalui antara muka.
**Ciri Pintar:** Pemacu servo AC moden mempunyai memori parameter, diagnosis-kesalahan sendiri dan fungsi analisis. Kebanyakan pemacu yang diimport menampilkan pengukuran inersia beban dan pelarasan keuntungan automatik. Sesetengah boleh mengenal pasti parameter motor secara automatik dan secara automatik menentukan kedudukan sifar pengekod, manakala yang lain boleh menyekat getaran secara automatik. Mengintegrasikan gear elektronik, cam elektronik, penjejakan segerak, gerakan interpolasi dan fungsi kawalan lain dengan pemacu memberikan pengalaman yang lebih baik untuk pengguna servo.
