Abbildung 1: Der Servomotor ist ein Kernbestandteil des Servosystems.
Mit der Entwicklung der Informations-, Kommunikations- und Automatisierungstechnologie wurde eine Vielzahl automatischer Steuergeräte in der industriellen Produktion und im täglichen Leben der modernen Welt eingesetzt. Als eines der gebräuchlichsten Geräte zur automatischen Steuerung ist das Servosystem, bestehend aus Servomotor und Servoantrieb, in unserem täglichen Leben weit verbreitet.
Mit unserem Artikel hier erhalten Sie ein tieferes Verständnis dafür, wo genau Servomotoren und Servoantriebe eingesetzt werden können.
1. Was ist ein Servosystem?
Servosystem ist ein Feedback-Steuerungssystem, das zur genauen Verfolgung oder Reproduktion eines Prozesses verwendet wird.
Als eine der Schlüsselkomponenten eines Servosystems und dessen Ausführungsteil ändert der Servomotor die Position, Ausrichtung, den Zustand und andere ausgangsgesteuerte Größen des Objekts entsprechend der Eingabe (oder einem bestimmten Wert).
Seine Aufgabe besteht darin, die Leistung entsprechend den Anforderungen des Steuerbefehls zu verstärken, umzuwandeln und zu regeln, sodass die Steuerung des Ausgangsdrehmoments, der Geschwindigkeit und der Position des Antriebsgeräts sehr flexibel und komfortabel ist.
2. Komponenten des Servosystems
Das System besteht hauptsächlich aus einem HMI-Touchscreen, einer SPS, einem Servoantrieb und einem Permanentmagnet-Synchronservomotor. Der Servomotor ist der ausführende Mechanismus der Bewegung. Es übernimmt die Positions-, Geschwindigkeits- und Stromsteuerung, um den funktionalen Anforderungen des Benutzers gerecht zu werden.
Figur 2:Das Servosystem besteht aus SPS, Antrieb, Motor, Untersetzungsgetriebe und Schnittstelle.
3. Merkmale, Verwendungszwecke und Arten von Servosystemen
3.1 MERKMALE DES SERVOSYSTEMS
Es ist ein genaues Erkennungsgerät erforderlich, um einen geschlossenen Geschwindigkeits- und Positionsregelkreis zu bilden.
Verschiedene Feedback- und Vergleichsprinzipien
Es gibt verschiedene Prinzipien und Methoden für den Feedback-Vergleich. Entsprechend den unterschiedlichen Prinzipien der Erfassungsgeräte zur Erzielung von Informationsrückmeldungen und unterschiedlichen Methoden des Rückkopplungsvergleichs werden häufig Impulsvergleich, Phasenvergleich und Amplitudenvergleich verwendet.
Hochleistungs-Servomotor
Bei NC-Werkzeugmaschinen zur effizienten und komplexen Oberflächenbearbeitung wird das Servosystem häufig häufig gestartet und abgebremst. Daher muss das Verhältnis des Ausgangsdrehmoments des Motors zum Trägheitsmoment groß genug sein, um ein großes Beschleunigungs- oder Bremsmoment zu erzeugen. Außerdem muss der Servomotor über ein ausreichend großes Ausgangsdrehmoment bei niedriger Geschwindigkeit und einen reibungslosen Betrieb verfügen, um die Zwischenverbindung in der Verbindung mit dem mechanischen beweglichen Teil zu minimieren.
Gut funktionierendes Regulierungssystem mit verschiedenen Geschwindigkeiten
Ein System mit einem breiten Spektrum an Geschwindigkeitsregulierung, nämlich ein Geschwindigkeitsservosystem. Aufgrund der Steuerungsstruktur des Systems könnte das Positionsregelungssystem von CNC-Werkzeugmaschinen als ein automatisches Doppelregelungssystem mit geschlossenem Regelkreis angesehen werden, das über eine Positionsanpassung im äußeren Regelkreis und eine Geschwindigkeitsregelung im inneren Regelkreis verfügt.
Der eigentliche interne Arbeitsprozess besteht darin, die Positionseingabe in das entsprechende Geschwindigkeitssignal umzuwandeln, und dann treibt das Signal den Servomotor an, um die tatsächliche Verschiebung zu realisieren. Die Hauptbewegung von CNC-Werkzeugmaschinen erfordert eine hohe Geschwindigkeitsregelungsleistung, daher muss das Servosystem ein gut funktionierendes Regelungssystem mit einem großen Geschwindigkeitsbereich sein.
3.2 VERWENDUNG DES SERVOSYSTEMS
Steuern Sie Hochleistungslasten mit einem Befehlssignal mit geringer Leistung.
Wird von der Eingangswelle gesteuert, um eine fernsynchrone Übertragung zu erreichen.
Stellen Sie sicher, dass die mechanische Ausgangsverschiebung das elektrische Signal genau verfolgt, z. B. ein Aufzeichnungs- und Anzeigeinstrument usw.
3.3 VERSCHIEDENE ARTEN VON SERVOSYSTEMEN
| Standard | Typen |
| Merkmal der Komponenten | * Elektrisches Servosystem |
| * Hydraulisches Servosystem | |
| * Elektrisch-hydraulisches Servosystem | |
| * Elektrisch-elektrisches Servosystem | |
| Physikalische Eigenschaften der Systemausgabe | * Geschwindigkeits- oder Beschleunigungsservosystem |
| * Positionsservosystem | |
| Signalfunktionseigenschaften | * Analoges Servosystem |
| * Digitales Servosystem | |
| Strukturelle Merkmale | * Single-Loop-Servosystem |
| * Open-Loop-Servosystem | |
| * Servosystem mit geschlossenem Regelkreis | |
| Antriebskomponenten | * Schrittservosystem |
| * Servosystem mit Gleichstrommotor (DC-Motor). | |
| * Servosystem mit Wechselstrommotor (Wechselstrommotor). |
Tabelle 1:Verschiedene Arten von Servomotoren.
4. Branchen, die Servosysteme verwenden
Bereich Laserbearbeitung
Robotik
CNC-Drehmaschinenbereich
Büroautomatisierungsgeräte für die Herstellung integrierter Schaltkreise im großen Maßstab
Radar und andere High-Tech-Bereiche
5. Zukünftige Trends der Servosystemanwendung
Automatische Steuerungssysteme entwickeln sich nicht nur theoretisch schnell, sondern ändern sich auch schnell in ihren Anwendungsgeräten. Alle 3 bis 5 Jahre kommen neue Produkte auf den Markt.
Die Charakteristik eines herkömmlichen AC-Servomotors ist weich und seine Leistung hat keinen Einzelwert.
Schrittmotoren werden im Allgemeinen im offenen Regelkreis gesteuert und sind nicht in der Lage, präzise zu lokalisieren. Auch der Motor selbst verfügt über einen Geschwindigkeitsresonanzbereich.
Das PWM-Geschwindigkeitsregelungssystem weist eine schlechte Positionsverfolgungsleistung auf. Die Regelung der Frequenzumwandlungsgeschwindigkeit ist einfach, aber manchmal reicht die Genauigkeit nicht aus.
Das Gleichstrommotor-Servosystem mit seiner hervorragenden Leistung wird häufig im Positionsservosystem eingesetzt. Aber seine Nachteile, wie die komplizierte Struktur, der deutliche Widerspruch in der Totzone bei extrem niedriger Geschwindigkeit und die Umkehrbürste bringen Lärm und Wartungsprobleme mit sich.
Neue Permanentmagnet-AC-Servomotoren entwickeln sich schnell, insbesondere wenn die Steuerung von Rechteckwelle auf Sinuswelle umgestellt wurde. Die Systemleistung ist besser und der Geschwindigkeitsbereich ist groß, sodass die Leistung bei langsamer Geschwindigkeit überlegen ist.
Zeitpunkt der Veröffentlichung: 10. Februar 2022
