DC Servo Dvigatelning batafsil tahlili

Odatda ishlatiladigan servo motorlarning ikki turi mavjud, AC quvvatida ishlaydiganlar AC servo motorlar deb ataladi va doimiy quvvatda ishlaydiganlar DC servo motorlar deb ataladi. Ushbu maqola faqat DC servo motorlarining batafsil tahlilini taqdim etadi.

Servo dvigatelning vazifasi kirish kuchlanish signalini burchakli siljish yoki mildagi burchak tezligi chiqishiga aylantirishdir. Boshqacha qilib aytganda, servo vosita tezligi va yo'nalishi kirish kuchlanish signalining o'lchami va yo'nalishi bilan o'zgarib turadigan boshqaruv motorini anglatadi. Servo motorlar ma'lum miqdordagi yukni ko'tarishi va avtomatik boshqaruv tizimlarida aktuator sifatida xizmat qilishi mumkin, shuning uchun ular ijrochi motorlar deb ham ataladi.

 

Avtomatik boshqaruv tizimlarida servo motorlar uchun ishlash talablari quyidagicha umumlashtirilishi mumkin.

 

(1) O'z-o'zidan aylanish hodisasi yo'q. Tekshirish signali kelishidan oldin, servo vosita rotori harakatsiz qoladi; Tekshirish signali kelgandan so'ng, rotor tez aylanadi; Tekshirish signali yo'qolganda, servo vosita rotori darhol aylanishni to'xtatishi kerak. Tekshirish signali nolga teng bo'lganda dvigatelning aylanishda davom etishi fenomeni "o'z-o'zidan aylanish" deb ataladi va o'z-o'zini aylanishni yo'q qilish o'z-o'zini boshqarish tizimining normal ishlashi uchun zaruriy shartdir.

(2) Past yuksiz ishga tushirish kuchlanishi. Dvigatel tushirilganda, uning holatidan qat'i nazar, rotorning statsionar holatidan uzluksiz ishlashigacha bo'lgan kichik nazorat kuchlanishi boshlang'ich kuchlanish deb ataladi. Boshlanish kuchlanishi qanchalik kichik bo'lsa, dvigatelning sezgirligi shunchalik yuqori bo'ladi.

(3) Mexanik va tartibga solish xususiyatlarining chiziqliligi yaxshi va u keng diapazonda tezlikni silliq va barqaror tartibga solishi mumkin.

(4) Tez va sezgir. Elektromexanik vaqt doimiysi kichik, shuning uchun servo motorlar kichik inertsiya momentini talab qiladi.

 

1. Doimiy to'g'ridan-to'g'ri servo motorlarning tasnifi va tuzilishi

 

DC servo vosita avtomatik boshqaruv tizimlarida maxsus maqsadli shahar motoridir. Uning tuzilishi umumiy shahar motorlaridan tubdan farq qilmaydi va u ham ikki qismdan iborat: stator va rotor.

 

Statorning vazifasi doimiy magnit maydonni o'rnatishdir va stator qutblari qo'zg'atuvchi sariqlar bilan jihozlangan. DC servo tizimlarida elektromagnit va doimiy magnit DC servo motorlar odatda qo'llaniladi. Hozirgi vaqtda elektromagnit qo'zg'alish usuli alohida qo'zg'alish usuli bo'lib, armatura va qo'zg'atuvchi o'rash ikkita mustaqil quvvat manbai tomonidan quvvatlanadi.

 

Bo'shliq chashka armatura doimiy magnit DC servo vosita tashqi stator va ichki statordan iborat bo'lib, ichi bo'sh chashka armatura ichki va tashqi statorlar orasidagi havo bo'shlig'ida aylanadi. Tashqi stator temir yadro sifatida yumshoq magnit materialdan yasalgan bo'lib, u konsentrlangan o'rash bilan jihozlangan (ikkita yarim doira magnit qutb magnitdan yasalgan yoki N va S qutblarini hosil qilish uchun dumaloq magnit po'latda magnitlangan). Ichki stator silindrsimon yumshoq magnit materialdan yasalgan bo'lib, u magnit zanjirning bir qismi bo'lib xizmat qiladi va magnit qarshilikni kamaytirishi mumkin. Armatura to'g'ridan-to'g'ri vosita miliga o'rnatiladigan magnit bo'lmagan materiallardan (masalan, plastmassadan) tayyorlangan ichi bo'sh chashka shaklidagi silindrdir. Aylana o'qi bo'ylab ichi bo'sh stakanlarni joylashtirish va ularni epoksi qatroni bilan davolash orqali hosil bo'lgan o'rash. Elektr ta'minoti cho'tkalar va o'tkazgichlar orqali armatura o'rashiga qo'llaniladi. Oddiy DC servo motorining armatura yadro uzunligi va diametri uning volan momentini kamaytirish va javob tezligini yaxshilash maqsadida oddiy shahar motoridan kattaroqdir.

 

So'nggi yillarda texnologiyaning rivojlanishi bilan DC servo motorlarning yangi navlari paydo bo'ldi, masalan, cho'tkasiz DC servo motorlar.

 

2. DC servo motorining ishlash printsipi

 

DC servo motorlarning ishlash printsipi oddiy kichik shahar motorlari bilan bir xil. Alohida qo'zg'atilgan DC servo vosita uchun, agar doimiy magnit maydonni o'rnatish uchun qo'zg'atuvchi o'rashga qo'zg'alish oqimi qo'llanilsa, armatura sargisi oqimdan o'tganda elektromagnit moment hosil bo'ladi, bu esa rotorning aylanishiga olib keladi. Qo'zg'atuvchi o'rash yoki armatura o'rashidan biri quvvatni yo'qotganda, vosita darhol aylanishni to'xtatadi. Qo'zg'alish oqimining kattaligi va yo'nalishini o'zgartirish orqali motorning tezligi va yo'nalishi servo motorning nazorat talablariga javob beradigan tarzda o'zgartirilishi mumkin. Yuklanish momenti doimiy bo'lganda, armatura quvvat manbai kuchlanishini doimiy ushlab turish va qo'zg'alish oqimini o'zgartirish orqali vosita tezligini nazorat qilish magnit maydonni boshqarish deb ataladi; Qo'zg'alish oqimini doimiy ushlab turish va quvvat manbai kuchlanishini o'zgartirish orqali vosita tezligini nazorat qilish armatura nazorati deb ataladi. Ikkinchisining ideal xarakteristikalari va aniqligi tufayli DC servo motorlar odatda armatura nazoratini qabul qiladi, bu esa nazorat signali kuchlanishi sifatida armatura kuchlanishidan foydalanadi, magnit maydon nazorati esa faqat kam quvvatli motorlar uchun ishlatiladi.

 

DC servo motorning asosiy ish printsipi umumiy shahar motori bilan bir xil. Qo'zg'atuvchi o'rash doimiy kuchlanishga ulanganda, nazorat signalini qabul qiluvchi armatura sargisi nazorat kuchlanish signalini oladi. Oqim armatura o'rashidan o'tganda, u tomonidan hosil bo'lgan magnit oqim elektromagnit momentni hosil qilish uchun qo'zg'atuvchi o'rash tomonidan hosil qilingan magnit oqim bilan o'zaro ta'sir qiladi va bu armatura aylanishiga olib keladi. Tekshirish kuchlanish signalining o'lchamini o'zgartirib, tezlikni tartibga solish maqsadiga erishish uchun vosita tezligini o'zgartirish mumkin.

 

Servo DC servo motorlardan foydalanganda quyidagi ehtiyot choralarini ko'rish kerak:

 

① Elektromagnit armatura bilan boshqariladigan doimiy servo motordan foydalanilganda, birinchi navbatda qo'zg'alish quvvati ulanishi kerak, so'ngra armatura kuchlanishini qo'llash kerak. Ish paytida, armatura oqimining haddan tashqari ko'payishi va dvigatelning haddan tashqari tezligini oldini olish uchun qo'zg'atuvchi o'rashning elektr uzilishini iloji boricha oldini olish tavsiya etiladi.

② Armaturani boshqarish quvvat manbalarining turli shakllarini tanlashda ularning sig'imida tegishli chegara qoldirish muhimdir.