Funktionsprinzip des AC-Servomotors:
Wenn der AC-Servomotor keine Steuerspannung hat, gibt es nur das pulsierende Magnetfeld, das von der Erregerwicklung im Stator erzeugt wird, und der Rotor steht still.Bei Anlegen einer Steuerspannung wird im Stator ein rotierendes Magnetfeld erzeugt und der Rotor dreht sich in der Richtung des rotierenden Magnetfeldes.Bei konstanter Last ändert sich die Drehzahl des Motors mit der Höhe der Steuerspannung.Wenn die Phase der Steuerspannung entgegengesetzt ist, dreht sich der AC-Servomotor um.Obwohl das Funktionsprinzip des AC-Servomotors dem des Split-Phase-Einphasen-Asynchronmotors ähnelt, ist der Rotorwiderstand des ersteren viel größer als der des letzteren.Daher weist der Servomotor im Vergleich zum Einzelmaschinen-Asynchronmotor drei herausragende Merkmale auf:
1. Großes Anlaufdrehmoment
Aufgrund des großen Rotorwiderstands ist seine Drehmomentkennlinie in Kurve 1 in Abbildung 3 dargestellt, die sich offensichtlich von der Drehmomentkennlinie 2 gewöhnlicher Asynchronmotoren unterscheidet.Dadurch kann die kritische Schlupfrate S0>1 erreicht werden, wodurch nicht nur die Drehmomentcharakteristik (mechanische Charakteristik) näher an die Linearität herangeführt wird, sondern auch ein größeres Startdrehmoment erzielt wird.Wenn der Stator daher eine Steuerspannung hat, dreht sich der Rotor sofort, was die Eigenschaften eines schnellen Starts und einer hohen Empfindlichkeit aufweist.
2. Großer Betriebsbereich
3. Kein Rotationsphänomen
Bei einem Servomotor im Normalbetrieb stoppt der Motor sofort, solange die Steuerspannung verloren geht.Wenn der Servomotor die Steuerspannung verliert, befindet er sich im einphasigen Betriebszustand.Aufgrund des großen Widerstands des Rotors werden die beiden Drehmomentkennlinien (T1-S1-, T2-S2-Kurven), die durch die beiden gegenläufig rotierenden Magnetfelder im Stator und die Wirkung des Rotors erzeugt werden, und synthetische Drehmomentkennlinien (TS Kurve) Die Ausgangsleistung des AC-Servomotors beträgt im Allgemeinen 0,1-100 W.Bei einer Netzfrequenz von 50 Hz betragen die Spannungen 36 V, 110 V, 220, 380 V;Wenn die Netzfrequenz 400 Hz beträgt, betragen die Spannungen 20 V, 26 V, 36 V, 115 V usw.Der AC-Servomotor läuft reibungslos und geräuscharm.Die Steuercharakteristik ist jedoch nichtlinear, und da der Rotorwiderstand groß ist, sind die Verluste groß und der Wirkungsgrad gering. Im Vergleich zu Gleichstrom-Servomotoren mit gleicher Leistung ist er sperrig und schwer und daher nur geeignet für kleine Leistungsregelsysteme von 0,5-100W.
Zweitens der Unterschied zwischen AC-Servomotor und DC-Servomotor:
DC-Servomotoren werden in bürstenbehaftete und bürstenlose Motoren unterteilt.Bürstenmotoren sind kostengünstig, einfach im Aufbau, haben ein großes Anlaufdrehmoment, einen breiten Drehzahlregelbereich, sind leicht zu steuern und erfordern Wartung, sind jedoch leicht zu warten (Kohlebürsten austauschen), erzeugen elektromagnetische Störungen und stellen Anforderungen an die Umfeld.Daher kann es bei üblichen industriellen und zivilen Anlässen eingesetzt werden, bei denen es auf die Kosten ankommt.Der bürstenlose Motor ist klein, leicht, hat eine große Leistung, reagiert schnell, hat eine hohe Geschwindigkeit, eine geringe Trägheit, eine sanfte Drehung und ein stabiles Drehmoment.Die Steuerung ist kompliziert und die Intelligenz ist leicht zu erkennen.Die elektronische Kommutierungsmethode ist flexibel und kann eine Rechteck- oder Sinuskommutierung sein.Der Motor ist wartungsfrei, hat einen hohen Wirkungsgrad, eine niedrige Betriebstemperatur, eine geringe elektromagnetische Strahlung, eine lange Lebensdauer und kann in verschiedenen Umgebungen eingesetzt werden.
AC-Servomotoren werden in Synchron- und Asynchronmotoren unterteilt.Derzeit werden in der Bewegungssteuerung überwiegend Synchronmotoren eingesetzt.Sein Leistungsbereich ist groß und es kann eine große Leistung erreicht werden.Große Trägheit, niedrige maximale Drehzahl, die mit steigender Leistung schnell abnimmt.Daher eignet es sich für Anwendungen, die bei niedrigen Drehzahlen ruhig laufen.
Der Rotor im Servomotor ist ein Permanentmagnet.Der vom Treiber gesteuerte U/V/W-Dreiphasenstrom bildet ein elektromagnetisches Feld.Unter der Wirkung dieses Magnetfeldes dreht sich der Rotor.Gleichzeitig gibt der Encoder des Motors das Signal an den Treiber zurück.Die Werte werden verglichen, um den Winkel anzupassen, in dem sich der Rotor dreht.Die Genauigkeit des Servomotors hängt von der Genauigkeit (Anzahl der Zeilen) des Encoders ab.
Mit der kontinuierlichen Weiterentwicklung der industriellen Automatisierung bleibt die Nachfrage nach Automatisierungssoftware und -hardware hoch.Unter ihnen ist der inländische Markt für Industrieroboter stetig gewachsen und mein Land hat sich zum weltweit größten Nachfragemarkt entwickelt.Gleichzeitig treibt es die Marktnachfrage nach Servosystemen direkt voran.Derzeit werden in Industrierobotern häufig AC- und DC-Servomotoren mit hohem Anlaufdrehmoment, großem Drehmoment und geringer Trägheit eingesetzt.Je nach Anwendungsanforderungen werden auch andere Motoren wie AC-Servomotoren und Schrittmotoren in Industrierobotern eingesetzt.
Zeitpunkt der Veröffentlichung: 07.07.2023
