सर्वो मोटर का बुनियादी ज्ञान

सर्वो मोटर का बुनियादी ज्ञान

शब्द "सर्वो" ग्रीक शब्द "स्लेव" से आया है। "सर्वो मोटर" को एक ऐसी मोटर के रूप में समझा जा सकता है जो नियंत्रण सिग्नल के आदेश का पूरी तरह से पालन करती है: नियंत्रण सिग्नल भेजे जाने से पहले, रोटर स्थिर रहता है; जब नियंत्रण संकेत भेजा जाता है, तो रोटर तुरंत घूमता है; जब नियंत्रण संकेत गायब हो जाता है, तो रोटर तुरंत बंद हो सकता है।

सर्वो मोटर एक माइक्रो मोटर है जिसका उपयोग स्वचालित नियंत्रण उपकरण में एक्चुएटर के रूप में किया जाता है। इसका कार्य विद्युत संकेत को घूर्णन शाफ्ट के कोणीय विस्थापन या कोणीय वेग में परिवर्तित करना है।

सर्वो मोटर्स को दो श्रेणियों में विभाजित किया गया है: एसी सर्वो और डीसी सर्वो

एसी सर्वो मोटर की मूल संरचना एसी इंडक्शन मोटर (एसिंक्रोनस मोटर) के समान होती है। स्टेटर पर 90° विद्युत कोण के एक चरण स्थान विस्थापन के साथ दो उत्तेजना वाइंडिंग Wf और नियंत्रण वाइंडिंग WcoWf हैं, जो एक निरंतर एसी वोल्टेज से जुड़े हैं, और ऑपरेशन को नियंत्रित करने के उद्देश्य को प्राप्त करने के लिए Wc पर लागू एसी वोल्टेज या चरण परिवर्तन का उपयोग करते हैं। मोटर का. एसी सर्वो मोटर में स्थिर संचालन, अच्छी नियंत्रणीयता, तेज प्रतिक्रिया, उच्च संवेदनशीलता और यांत्रिक विशेषताओं और समायोजन विशेषताओं के सख्त गैर-रैखिकता संकेतक (10% से 15% से कम और 15% से 25% से कम होना आवश्यक है) की विशेषताएं हैं। क्रमश)।

डीसी सर्वो मोटर की मूल संरचना सामान्य डीसी मोटर के समान होती है। मोटर गति n=E/K1j=(Ua-IaRa)/K1j, जहां E आर्मेचर काउंटर इलेक्ट्रोमोटिव बल है, K एक स्थिरांक है, j प्रति पोल चुंबकीय प्रवाह है, Ua, Ia आर्मेचर वोल्टेज और आर्मेचर करंट हैं, Ra आर्मेचर प्रतिरोध, यूए को बदलना या φ को बदलना डीसी सर्वो मोटर की गति को नियंत्रित कर सकता है, लेकिन आर्मेचर वोल्टेज को नियंत्रित करने की विधि आम तौर पर उपयोग की जाती है। स्थायी चुंबक डीसी सर्वो मोटर में, उत्तेजना वाइंडिंग को एक स्थायी चुंबक द्वारा प्रतिस्थापित किया जाता है, और चुंबकीय प्रवाह φ स्थिर होता है। . डीसी सर्वो मोटर में अच्छी रैखिक विनियमन विशेषताएं और तेज़ समय प्रतिक्रिया होती है।

डीसी सर्वो मोटर्स के फायदे और नुकसान

लाभ: सटीक गति नियंत्रण, कठोर टॉर्क और गति विशेषताएँ, सरल नियंत्रण सिद्धांत, उपयोग में आसान और सस्ती कीमत।

नुकसान: ब्रश कम्यूटेशन, गति सीमा, अतिरिक्त प्रतिरोध, और घिसे हुए कण (धूल रहित और विस्फोटक वातावरण के लिए उपयुक्त नहीं)

एसी सर्वो मोटर के फायदे और नुकसान

लाभ: अच्छी गति नियंत्रण विशेषताएं, संपूर्ण गति सीमा में सुचारू नियंत्रण, लगभग कोई दोलन नहीं, 90% से ऊपर उच्च दक्षता, कम गर्मी उत्पादन, उच्च गति नियंत्रण, उच्च परिशुद्धता स्थिति नियंत्रण (एनकोडर सटीकता के आधार पर), रेटेड ऑपरेटिंग क्षेत्र अंदर, निरंतर टॉर्क, कम जड़ता, कम शोर, कोई ब्रश घिसाव, रखरखाव-मुक्त (धूल-मुक्त, विस्फोटक वातावरण के लिए उपयुक्त) प्राप्त कर सकता है।

नुकसान: नियंत्रण अधिक जटिल है, पीआईडी ​​पैरामीटर निर्धारित करने के लिए ड्राइव पैरामीटर को साइट पर समायोजित करने की आवश्यकता है, और अधिक कनेक्शन की आवश्यकता है।

डीसी सर्वो मोटर्स को ब्रश और ब्रशलेस मोटर्स में विभाजित किया गया है

ब्रश की गई मोटरें लागत में कम, संरचना में सरल, शुरुआती टॉर्क में बड़ी, गति विनियमन सीमा में विस्तृत, नियंत्रित करने में आसान, रखरखाव की आवश्यकता होती है, लेकिन रखरखाव में आसान होती हैं (कार्बन ब्रश को प्रतिस्थापित करती हैं), विद्युत चुम्बकीय हस्तक्षेप उत्पन्न करती हैं, उपयोग के माहौल के लिए आवश्यकताएं रखती हैं, और आमतौर पर लागत-संवेदनशील सामान्य औद्योगिक और नागरिक अवसरों के लिए उपयोग किया जाता है।

ब्रशलेस मोटरें आकार में छोटी और वजन में हल्की, आउटपुट में उच्च और प्रतिक्रिया में तेज, गति में उच्च और जड़ता में छोटी, टॉर्क में स्थिर और रोटेशन में चिकनी, नियंत्रण में जटिल, बुद्धिमान, इलेक्ट्रॉनिक कम्यूटेशन मोड में लचीली होती हैं, इन्हें कम्यूट किया जा सकता है। स्क्वायर वेव या साइन वेव में, रखरखाव-मुक्त मोटर, उच्च दक्षता और ऊर्जा की बचत, छोटे विद्युत चुम्बकीय विकिरण, कम तापमान वृद्धि और लंबे जीवन, विभिन्न वातावरणों के लिए उपयुक्त।

एसी सर्वो मोटर भी ब्रशलेस मोटर हैं, जिन्हें सिंक्रोनस और एसिंक्रोनस मोटर में विभाजित किया गया है। वर्तमान में, सिंक्रोनस मोटर्स का उपयोग आमतौर पर गति नियंत्रण में किया जाता है। शक्ति सीमा बड़ी है, शक्ति बड़ी हो सकती है, जड़ता बड़ी है, अधिकतम गति कम है, और शक्ति बढ़ने के साथ गति बढ़ती है। एकसमान-स्पीड डिसेंट, कम गति और सुचारू रूप से चलने वाले अवसरों के लिए उपयुक्त।

सर्वो मोटर के अंदर का रोटर एक स्थायी चुंबक है। विद्युत चुम्बकीय क्षेत्र बनाने के लिए चालक यू/वी/डब्ल्यू तीन-चरण बिजली को नियंत्रित करता है। रोटर इस चुंबकीय क्षेत्र की क्रिया के तहत घूमता है। वहीं, मोटर के साथ आने वाला एनकोडर ड्राइवर को फीडबैक सिग्नल भेजता है। रोटर रोटेशन के कोण को समायोजित करने के लिए मानों की तुलना की जाती है। सर्वो मोटर की सटीकता एनकोडर की सटीकता (लाइनों की संख्या) पर निर्भर करती है।

सर्वो मोटर क्या है? कितने प्रकार के होते हैं? कार्य की विशेषताएँ क्या हैं?

उत्तर: सर्वो मोटर, जिसे कार्यकारी मोटर के रूप में भी जाना जाता है, का उपयोग स्वचालित नियंत्रण प्रणाली में एक एक्चुएटर के रूप में किया जाता है ताकि प्राप्त विद्युत सिग्नल को मोटर शाफ्ट पर कोणीय विस्थापन या कोणीय वेग आउटपुट में परिवर्तित किया जा सके।

सर्वो मोटर्स को दो श्रेणियों में विभाजित किया गया है: डीसी और एसी सर्वो मोटर्स। उनकी मुख्य विशेषता यह है कि सिग्नल वोल्टेज शून्य होने पर कोई स्व-रोटेशन नहीं होता है, और टॉर्क बढ़ने के साथ गति एक समान गति से घट जाती है।

एसी सर्वो मोटर और ब्रशलेस डीसी सर्वो मोटर के बीच प्रदर्शन में क्या अंतर है?

उत्तर: एसी सर्वो मोटर का प्रदर्शन बेहतर है, क्योंकि एसी सर्वो को साइन वेव द्वारा नियंत्रित किया जाता है और टॉर्क रिपल छोटा होता है; जबकि ब्रशलेस डीसी सर्वो को ट्रैपेज़ॉइडल तरंग द्वारा नियंत्रित किया जाता है। लेकिन ब्रशलेस डीसी सर्वो नियंत्रण अपेक्षाकृत सरल और सस्ता है।

स्थायी चुंबक एसी सर्वो ड्राइव तकनीक के तेजी से विकास ने डीसी सर्वो प्रणाली को समाप्त होने के संकट का सामना करना पड़ा है। प्रौद्योगिकी के विकास के साथ, स्थायी चुंबक एसी सर्वो ड्राइव तकनीक ने उत्कृष्ट विकास हासिल किया है, और विभिन्न देशों में प्रसिद्ध विद्युत निर्माताओं ने लगातार एसी सर्वो मोटर्स और सर्वो ड्राइव की नई श्रृंखला लॉन्च की है। एसी सर्वो प्रणाली समकालीन उच्च-प्रदर्शन सर्वो प्रणाली की मुख्य विकास दिशा बन गई है, जिससे डीसी सर्वो प्रणाली को समाप्त होने के संकट का सामना करना पड़ता है।

डीसी सर्वो मोटर्स की तुलना में, स्थायी चुंबक एसी सर्वो मोटर्स के निम्नलिखित मुख्य लाभ हैं:

⑴ब्रश और कम्यूटेटर के बिना, ऑपरेशन अधिक विश्वसनीय और रखरखाव-मुक्त है।

(2) स्टेटर वाइंडिंग का ताप बहुत कम हो जाता है।

⑶ जड़ता छोटी है, और सिस्टम की त्वरित प्रतिक्रिया अच्छी है।

⑷ हाई-स्पीड और हाई-टॉर्क काम करने की स्थिति अच्छी है।

⑸एक ही शक्ति के तहत छोटा आकार और हल्का वजन।

सर्वो मोटर सिद्धांत

एसी सर्वो मोटर के स्टेटर की संरचना मूल रूप से कैपेसिटर स्प्लिट-फ़ेज़ सिंगल-फ़ेज़ एसिंक्रोनस मोटर के समान होती है। स्टेटर 90° के पारस्परिक अंतर के साथ दो वाइंडिंग से सुसज्जित है, एक उत्तेजना वाइंडिंग आरएफ है, जो हमेशा एसी वोल्टेज यूएफ से जुड़ा होता है; दूसरा नियंत्रण वाइंडिंग एल है, जो नियंत्रण सिग्नल वोल्टेज यूसी से जुड़ा है। इसलिए एसी सर्वो मोटर को दो सर्वो मोटर भी कहा जाता है।

एसी सर्वो मोटर का रोटर आम तौर पर एक गिलहरी पिंजरे में बनाया जाता है, लेकिन साधारण मोटर की तुलना में सर्वो मोटर में व्यापक गति सीमा, रैखिक यांत्रिक विशेषताएं, कोई "ऑटोरोटेशन" घटना नहीं और तेज़ प्रतिक्रिया प्रदर्शन होता है, इसके लिए इसे ऐसा करना चाहिए रोटर का प्रतिरोध बड़ा है और जड़त्व का क्षण छोटा है। वर्तमान में, दो प्रकार की रोटर संरचनाएं हैं जो व्यापक रूप से उपयोग की जाती हैं: एक है उच्च-प्रतिरोधकता गाइड बार के साथ गिलहरी-पिंजरे रोटर जो उच्च-प्रतिरोधकता प्रवाहकीय सामग्री से बने होते हैं। रोटर की जड़ता के क्षण को कम करने के लिए, रोटर को पतला बनाया जाता है; दूसरा एक खोखला कप-आकार का रोटर है जो एल्यूमीनियम मिश्र धातु से बना है, कप की दीवार केवल 0.2 -0.3 मिमी है, खोखले कप-आकार के रोटर की जड़ता का क्षण छोटा है, प्रतिक्रिया तेज है, और ऑपरेशन स्थिर है, इसलिए इसका व्यापक रूप से उपयोग किया जाता है।

जब एसी सर्वो मोटर में कोई नियंत्रण वोल्टेज नहीं होता है, तो स्टेटर में उत्तेजना वाइंडिंग द्वारा उत्पन्न केवल स्पंदित चुंबकीय क्षेत्र होता है, और रोटर स्थिर होता है। जब नियंत्रण वोल्टेज होता है, तो स्टेटर में एक घूर्णन चुंबकीय क्षेत्र उत्पन्न होता है, और रोटर घूर्णन चुंबकीय क्षेत्र की दिशा में घूमता है। जब भार स्थिर होता है, तो नियंत्रण वोल्टेज के परिमाण के साथ मोटर की गति बदल जाती है। जब नियंत्रण वोल्टेज का चरण विपरीत होता है, तो सर्वो मोटर उलट जाएगी।

यद्यपि एसी सर्वो मोटर का कार्य सिद्धांत कैपेसिटर-संचालित एकल-चरण अतुल्यकालिक मोटर के समान है, पूर्व का रोटर प्रतिरोध बाद वाले की तुलना में बहुत बड़ा है। इसलिए, कैपेसिटर-संचालित एसिंक्रोनस मोटर की तुलना में, सर्वो मोटर में तीन मुख्य विशेषताएं हैं:

1. बड़ा शुरुआती टॉर्क: बड़े रोटर प्रतिरोध के कारण, टॉर्क विशेषता (यांत्रिक विशेषता) रैखिक के करीब है, और इसमें बड़ा शुरुआती टॉर्क है। इसलिए, जब स्टेटर में नियंत्रण वोल्टेज होता है, तो रोटर तुरंत घूमता है, जिसमें तेज़ शुरुआत और उच्च संवेदनशीलता की विशेषताएं होती हैं।

2. वाइड ऑपरेटिंग रेंज: स्थिर संचालन और कम शोर। [/पी][पी=30, 2, बाएं] 3. कोई स्व-रोटेशन घटना नहीं: यदि संचालन में सर्वो मोटर नियंत्रण वोल्टेज खो देता है, तो मोटर तुरंत चलना बंद कर देगी।

"प्रिसिजन ट्रांसमिशन माइक्रो मोटर" क्या है?

"प्रिसिजन ट्रांसमिशन माइक्रो मोटर" सिस्टम में बार-बार बदलते निर्देशों को जल्दी और सही ढंग से निष्पादित कर सकता है, और निर्देश द्वारा अपेक्षित कार्य को पूरा करने के लिए सर्वो तंत्र को चला सकता है, और उनमें से अधिकांश निम्नलिखित आवश्यकताओं को पूरा कर सकते हैं:

1. यह शुरू हो सकता है, रुक सकता है, ब्रेक लगा सकता है, रिवर्स हो सकता है और कम गति पर बार-बार चल सकता है, और इसमें उच्च यांत्रिक शक्ति, उच्च गर्मी प्रतिरोध स्तर और उच्च इन्सुलेशन स्तर होता है।

2. अच्छी तीव्र प्रतिक्रिया क्षमता, बड़ा टॉर्क, छोटा जड़त्व आघूर्ण और छोटा समय स्थिरांक।

3. ड्राइवर और नियंत्रक (जैसे सर्वो मोटर, स्टेपिंग मोटर) के साथ, नियंत्रण प्रदर्शन अच्छा है।

4. उच्च विश्वसनीयता और उच्च परिशुद्धता।

"सटीक ट्रांसमिशन माइक्रो मोटर" की श्रेणी, संरचना और प्रदर्शन

एसी सर्वो मोटर

(1) केज-प्रकार दो-चरण एसी सर्वो मोटर (पतला केज-प्रकार रोटर, लगभग रैखिक यांत्रिक विशेषताएं, छोटी मात्रा और उत्तेजना वर्तमान, कम-शक्ति सर्वो, कम-स्पीड ऑपरेशन पर्याप्त सुचारू नहीं है)

(2) गैर-चुंबकीय कप रोटर दो-चरण एसी सर्वो मोटर (कोरलेस रोटर, लगभग रैखिक यांत्रिक विशेषताएं, बड़ी मात्रा और उत्तेजना वर्तमान, छोटी शक्ति सर्वो, कम गति पर सुचारू संचालन)

(3) फेरोमैग्नेटिक कप रोटर के साथ दो-चरण एसी सर्वो मोटर (फेरोमैग्नेटिक सामग्री से बना कप रोटर, लगभग रैखिक यांत्रिक विशेषताएं, रोटर की जड़ता का बड़ा क्षण, छोटा कॉगिंग प्रभाव, स्थिर संचालन)

(4) सिंक्रोनस स्थायी चुंबक एसी सर्वो मोटर (एक समाक्षीय एकीकृत इकाई जिसमें एक स्थायी चुंबक सिंक्रोनस मोटर, एक टैकोमीटर और एक स्थिति का पता लगाने वाला तत्व होता है, स्टेटर 3-चरण या 2-चरण है, और चुंबकीय सामग्री रोटर से सुसज्जित होना चाहिए एक ड्राइव; गति सीमा विस्तृत है और यांत्रिक विशेषताएँ निरंतर टोक़ क्षेत्र और निरंतर शक्ति क्षेत्र से बनी हैं, जिन्हें लगातार लॉक किया जा सकता है, अच्छी तेज़ प्रतिक्रिया प्रदर्शन, बड़ी आउटपुट पावर और छोटे टोक़ उतार-चढ़ाव के साथ; स्क्वायर वेव ड्राइव और साइन वेव ड्राइव के मोड, अच्छा नियंत्रण प्रदर्शन, और एक इलेक्ट्रोमैकेनिकल एकीकरण रासायनिक उत्पाद)

(5) अतुल्यकालिक तीन-चरण एसी सर्वो मोटर (रोटर केज-प्रकार अतुल्यकालिक मोटर के समान है, और एक ड्राइवर से सुसज्जित होना चाहिए। यह वेक्टर नियंत्रण को अपनाता है और निरंतर बिजली गति विनियमन की सीमा का विस्तार करता है। इसका ज्यादातर उपयोग किया जाता है मशीन टूल स्पिंडल गति विनियमन प्रणाली)

डीसी सर्वो मोटर

(1) मुद्रित वाइंडिंग डीसी सर्वो मोटर (डिस्क रोटर और डिस्क स्टेटर अक्षीय रूप से बेलनाकार चुंबकीय स्टील से बंधे होते हैं, रोटर की जड़ता का क्षण छोटा होता है, कोई कॉगिंग प्रभाव नहीं होता है, कोई संतृप्ति प्रभाव नहीं होता है, और आउटपुट टॉर्क बड़ा होता है)

(2) वायर-वाउंड डिस्क प्रकार डीसी सर्वो मोटर (डिस्क रोटर और स्टेटर अक्षीय रूप से बेलनाकार चुंबकीय स्टील से बंधे होते हैं, रोटर जड़ता का क्षण छोटा होता है, नियंत्रण प्रदर्शन अन्य डीसी सर्वो मोटर्स की तुलना में बेहतर होता है, दक्षता अधिक होती है, और आउटपुट टॉर्क बड़ा है)

(3) कप-प्रकार आर्मेचर स्थायी चुंबक डीसी मोटर (कोरलेस रोटर, जड़ता का छोटा रोटर क्षण, वृद्धिशील गति सर्वो प्रणाली के लिए उपयुक्त)

(4) ब्रशलेस डीसी सर्वो मोटर (स्टेटर मल्टी-फेज वाइंडिंग है, रोटर स्थायी चुंबक है, रोटर स्थिति सेंसर के साथ, कोई स्पार्क हस्तक्षेप नहीं, लंबा जीवन, कम शोर)

टॉर्क मोटर

(1) डीसी टॉर्क मोटर (सपाट संरचना, ध्रुवों की संख्या, स्लॉट्स की संख्या, कम्यूटेशन टुकड़ों की संख्या, श्रृंखला कंडक्टरों की संख्या; बड़ा आउटपुट टॉर्क, कम गति या रुकी हुई गति पर निरंतर काम, अच्छी यांत्रिक और समायोजन विशेषताएं, छोटा इलेक्ट्रोमैकेनिकल समय स्थिरांक )

(2) ब्रशलेस डीसी टॉर्क मोटर (संरचना में ब्रशलेस डीसी सर्वो मोटर के समान, लेकिन सपाट, कई पोल, स्लॉट और श्रृंखला कंडक्टर के साथ; बड़ा आउटपुट टॉर्क, अच्छी यांत्रिक और समायोजन विशेषताएं, लंबा जीवन, कोई चिंगारी नहीं, कोई शोर नहीं कम)

(3) केज-प्रकार एसी टॉर्क मोटर (केज-प्रकार रोटर, सपाट संरचना, बड़ी संख्या में खंभे और स्लॉट, बड़ा शुरुआती टॉर्क, छोटा इलेक्ट्रोमैकेनिकल समय स्थिरांक, दीर्घकालिक लॉक-रोटर ऑपरेशन, और नरम यांत्रिक गुण)

(4) ठोस रोटर एसी टॉर्क मोटर (लौहचुंबकीय सामग्री से बना ठोस रोटर, सपाट संरचना, बड़ी संख्या में खंभे और स्लॉट, लंबे समय तक लॉक-रोटर, सुचारू संचालन, नरम यांत्रिक गुण)

स्टेपर मोटर

(1) रिएक्टिव स्टेपिंग मोटर (स्टेटर और रोटर सिलिकॉन स्टील शीट से बने होते हैं, रोटर कोर पर कोई वाइंडिंग नहीं होती है, और स्टेटर पर एक नियंत्रण वाइंडिंग होती है; स्टेप कोण छोटा होता है, स्टार्टिंग और रनिंग फ्रीक्वेंसी अधिक होती है) , चरण कोण सटीकता कम है, और कोई सेल्फ-लॉकिंग टॉर्क नहीं है)

(2) स्थायी चुंबक स्टेपिंग मोटर (स्थायी चुंबक रोटर, रेडियल चुंबकीयकरण ध्रुवता; बड़े चरण कोण, कम प्रारंभिक और संचालन आवृत्ति, होल्डिंग टॉर्क, और प्रतिक्रियाशील प्रकार की तुलना में कम बिजली की खपत, लेकिन सकारात्मक और नकारात्मक पल्स के लिए वर्तमान की आवश्यकता होती है)

(3) हाइब्रिड स्टेपिंग मोटर (स्थायी चुंबक रोटर, अक्षीय चुंबकीयकरण ध्रुवता; उच्च चरण कोण सटीकता, होल्डिंग टॉर्क, छोटा इनपुट करंट, प्रतिक्रियाशील और स्थायी चुंबक दोनों