Phân tích bộ điều khiển động cơ servo dc

Động cơ servo thường được sử dụng có hai loại, được gọi là động cơ servo ac có nguồn điện xoay chiều, được gọi là động cơ servo dc để cung cấp điện dc. Bài viết này chỉ để phân tích bộ điều khiển động cơ servo dc. Chức năng của mô tơ servo là tín hiệu điện áp đầu vào được chuyển đổi thành chuyển vị góc trục hoặc đầu ra vận tốc góc, nghĩa là mô tơ servo đề cập đến tốc độ và sự thay đổi lái theo kích thước của tín hiệu điện áp đầu vào cũng như hướng và điều khiển của động cơ. Động cơ servo có một tải trọng nhất định, nằm trong hệ thống điều khiển tự động cho các bộ truyền động nên còn gọi là động cơ. Hệ thống điều khiển tự động về hiệu suất của động cơ servo có thể cấu hình như sau. (1) Không có hiện tượng quay. Trước khi có tín hiệu điều khiển đến rôto động cơ servo bất động; Sau khi có tín hiệu điều khiển để rôto quay nhanh; Tín hiệu điều khiển biến mất, rôto mô tơ servo sẽ ngừng chạy ngay lập tức. Tín hiệu điều khiển bằng 0, hiện tượng động cơ tiếp tục lăn được gọi là hiện tượng 'quay', việc loại bỏ thao tác quay là cần thiết để hệ thống điều khiển tự động hoạt động bình thường. (2) Điện áp khởi động không tải thấp. Bất kể ở bất kỳ vị trí nào khi rôto động cơ không tải, bắt đầu từ trạng thái đứng yên đến hoạt động liên tục của điện áp điều khiển đều được gọi là khởi động. Điện áp khởi động càng nhỏ thì độ nhạy của động cơ càng cao. (3) Tính chất cơ học và đặc tính điều chỉnh tuyến tính tốt, có thể làm trơn tru tốc độ ổn định trong phạm vi rộng. (4) Đặc tính phản ứng nhanh. Hằng số thời gian điện và cơ nhỏ, đòi hỏi mômen quán tính của động cơ servo nhỏ. 1. Phân loại và cấu trúc động cơ servo dc của động cơ servo dc nằm trong hệ thống điều khiển tự động có động cơ dc sử dụng đặc biệt, cấu trúc của nó và động cơ dc nói chung không có sự khác biệt cơ bản, bao gồm hai phần của stato và rôto. Vai trò của stato là tạo ra một từ trường không đổi, gắn trên cuộn dây từ trường của stato. Thường được sử dụng trong các hệ thống servo dc, động cơ servo dc điện từ và nam châm vĩnh cửu. Hiện nay, theo cách kích thích của trường điện từ, phần ứng và cuộn dây từ trường bao gồm hai nguồn điện độc lập. Thủy tinh rỗng của động cơ servo dc nam châm vĩnh cửu phần ứng nó bằng một stato và một stato, kính rỗng, phần ứng, stato quay trong khe hở không khí giữa. Bên ngoài lõi sắt stato làm bằng vật liệu từ mềm, được trang bị tập trung vào cuộn dây lõi của nó (Làm hai cực nam châm hình bán nguyệt hoặc tạo ra từ hóa trên thép nam châm hình khuyên N, S). Stator bên trong làm bằng vật liệu từ mềm hình trụ, nó là một phần của mạch từ, có thể giảm điện trở từ. Phần ứng là vật liệu không có từ tính (Chẳng hạn như nhựa) Cốc rỗng làm bằng hình trụ, lắp trực tiếp trên trục động cơ. Rỗng ở vành của đường trục tròn hình cốc rỗng với cuộn dây đóng rắn bằng nhựa epoxy. Cung cấp điện thông qua chổi than và cổ góp trên cuộn dây phần ứng. Phần ứng lõi sắt của động cơ dc servo nói chung có chiều dài và đường kính lớn hơn động cơ dòng điện một chiều thông thường, mục đích là giảm mô men bánh đà của nó, cải thiện tốc độ phản hồi. Trong những năm gần đây, với sự phát triển của công nghệ, đã sản xuất ra một loại động cơ servo dc mới, chẳng hạn như động cơ servo dc không chổi than. 2. Nguyên lý làm việc của động cơ servo dc Nguyên lý làm việc của động cơ servo dc và giống như động cơ dc nhỏ thông thường. Đối với động cơ servo dc kích thích riêng biệt, nếu đi qua cuộn dây kích từ có dòng điện kích thích, thiết lập một từ trường không đổi, khi đi qua dòng điện cuộn dây phần ứng, có thể tạo ra mômen điện từ đến vòng quay rôto, một trong các cuộn dây phần ứng và cuộn dây kích từ hoặc nguồn điện, động cơ ngay lập tức dừng lại. Để thay đổi kích thước và hướng của dòng điện kích thích, có thể thay đổi tốc độ của động cơ và bộ lái, nhằm đáp ứng yêu cầu điều khiển động cơ servo. Khi mô men tải phải duy trì điện áp phần ứng không đổi, bằng cách thay đổi dòng điện kích thích để điều khiển tốc độ của động cơ được gọi là điều khiển từ trường. Dòng điện kích từ không đổi, bằng cách thay đổi điện áp nguồn để điều khiển động cơ khi tốc độ được gọi là điều khiển phần ứng. Do tính chất của cái sau và độ chính xác là lý tưởng, do đó, thường SỬ DỤNG điều khiển động cơ servo phần ứng dc, tức là sử dụng điện áp phần ứng làm tín hiệu điều khiển và chế độ điều khiển từ trường chỉ được sử dụng cho động cơ công suất nhỏ. Nguyên lý làm việc cơ bản của động cơ servo dc cũng giống như động cơ dc thông thường. Cuộn dây kích thích được nối với điện áp không đổi, nhận tín hiệu điều khiển của cuộn dây phần ứng để nhận tín hiệu điện áp điều khiển, cho dòng điện chạy qua cuộn dây phần ứng, nó sinh ra từ thông và từ thông do cuộn dây kích từ tạo ra tương tác với nhau, sinh ra mômen điện từ, làm quay phần ứng. Để thay đổi kích thước của tín hiệu điện áp điều khiển, có thể thay đổi tốc độ của động cơ, để đạt được mục đích điều khiển tốc độ. Động cơ servo dc servo cần được chú ý khi sử dụng các mục sau: (1) Điều khiển phần ứng động cơ servo dc từ tính khi sử dụng, trước tiên nên bật nguồn kích thích, sau đó thêm điện áp phần ứng. Nên tránh càng xa càng tốt khi vận hành cuộn dây điện trường, kẻo gây ra dòng điện phần ứng quá lớn và tốc độ của động cơ. (2) chọn các dạng công suất điều khiển phần ứng khác nhau, chú ý đến mức phụ cấp phù hợp về công suất của nó sẽ được duy trì.