一般的に使用されるサーボ モーターには、AC 電源を使用する AC サーボ モーターと、DC 電源を供給する DC サーボ モーターの 2 つのカテゴリがあります。この記事は、DC サーボ モーター コントローラーの解析のみを目的としています。サーボモーターの機能は、入力電圧信号がシャフトの角変位または角速度出力に変換されることです。つまり、サーボモーターとは、入力電圧信号の大きさとモーターの方向と制御に応じて速度やステアリングが変化することを指します。アクチュエーターの自動制御システムにおいて、一定の大きさの負荷を持つサーボモーター。モーターとも呼ばれます。サーボモータの性能を自動制御するシステムでは、次のようなプロファイルを作成できます。 (1)回転現象が無い。サーボモーターへの制御信号の前はローターが静止しています。ローターへの制御信号の後、急速に回転します。制御信号が消えると、サーボモータの回転子はただちに停止します。制御信号はゼロモーターであり、「回転」現象として知られる回転現象を継続し、自動制御システムが正常に動作するために必要な回転を排除します。 (2)無負荷始動電圧が低い。モータの回転子が無負荷の場合にどの位置にいても、静止状態から制御電圧を印加して連続動作するまでを起動といいます。始動電圧が小さいほど、モーターの感度は高くなります。 (3)機械的特性と調整特性は直線性が良く、広い範囲で安定した速度を滑らかにすることができます。 (4)高速応答が特徴です。電気的・機械的時定数が小さいため、小型サーボモータの慣性モーメントが必要となります。 1. DC サーボモータの分類と構造 DC サーボモータは自動制御システムに特殊用途の DC モータがあり、その構造は一般的な DC モータと本質的な違いはなく、ステータとロータの 2 つの部分で構成されています。ステーターの役割は、ステーター磁場巻線に取り付けられ、一定の磁場を構築することです。 DC サーボ システム、電磁および永久磁石 DC サーボ モーターで一般的に使用されます。現在、彼にとって励起される電磁界の方法は、電機子と界磁巻線が 2 つの独立した電源で構成されています。中空ガラスのアーマチュア永久磁石 DC サーボ モータは、ステータとステータ、中空ガラス、アーマチュア、ステータの間の空隙で回転します。ステータの外側には軟磁性材料を備えた鉄心があり、そのコア巻線を中心に装備されています（半円形の磁極を2つ作るか、環状の磁石鋼N、Sに磁化を発生させます）。 内側のステータは円筒状の軟磁性材料で作られており、磁気回路の一部として、磁気抵抗を低減できます。アーマチュアは非磁性体（プラスチックなど）のシリンダーでできた中空カップで、モーター軸に直接取り付けられています。周軸線中空カップ形状のリムを中空にし、エポキシ樹脂を硬化させた巻線です。電機子巻線のブラシと整流子を介して電力を供給します。一般的なDCサーボモータは、フライホイールモーメントを低減し、応答速度を向上させる目的で、通常の直流モータよりも電機子鉄心の長さと直径が大きくなります。近年、技術の発展に伴い、ブラシレスDCサーボモーターなどの新しい種類のDCサーボモーターが生産されています。 2. DC サーボ モーターの動作原理 DC サーボ モーターの動作原理は、通常の小型 DC モーターと同じです。個別励磁 DC サーボ モータの場合、励磁巻線に界磁電流を流すと一定の磁界が確立され、電機子巻線電流が流れるとロータの回転に電磁トルクが発生し、電機子巻線と界磁巻線のいずれかまたは電力が供給され、モータは直ちに停止します。励磁電流の大きさと方向を変更することで、モーターとステアリングの速度を変更して、サーボモーター制御の要件を満たすことができます。負荷トルクが電機子電圧を一定に維持する必要がある場合、励磁電流を変更してモータの速度を制御することを磁界制御といいます。電機子制御と呼ばれる速度のときに、供給電圧を変更してモータを制御することにより、界磁電流は変化しません。後者の性質と精度が理想的なため、一般的には電機子 DC サーボ モータ制御、つまり制御信号として電機子電圧を使用し、磁界制御モードは小出力モータにのみ使用されます。 DCサーボモーターの基本的な動作原理は一般的なDCモーターと同じです。励磁巻線は定電圧に接続され、電機子巻線の制御信号を受けて制御電圧信号を受け取り、電機子巻線電流を流し、生成する磁束と界磁巻線が生成する磁束が相互作用して電磁トルクを生成し、電機子を回転させます。制御電圧信号のサイズを変更すると、モーターの速度を変更して、速度制御の目的を達成できます。サーボ DC サーボ モータを使用する場合は、次の点に注意する必要があります。 (1) 磁気 DC サーボ モータの電機子制御を使用する場合は、まず励起源をオンにしてから、電機子電圧を追加する必要があります。電機子電流が大きすぎてモータの速度が低下することを避けるため、界磁巻線の動作は可能な限り避ける必要があります。 (2) さまざまな形式の電機子制御電源を選択し、その容量に注意して適切な許容値を維持する必要があります。
