Промышленное оборудование

Все о сервомеханизмах

18 марта 2022 г. в 14:35

Сервомеханизм является двигателем с постоянным током, имеющим в конструкции сервоконтроллер и коробку передач. В принципе деятельности аппарата заложен алгоритм обратных связей с выходными сигналами, содержащими данные относительно положения, скоростных характеристик, ускорений либо смещений.

Информационный массив посредством корректирующих элементов и усилителей поступает к проводу, либо электродвигателю (исполнительным устройствам).

Механизмы широко применяются во многих промышленных сфера: в электронике и электротехнической сферах, а также моделировании, то есть во всех областях, в которых требуются точные интерполяционные движения по заранее определенным маршрутам от точки А до точки В. 

Сверхмеханизм

Что представляет собой сервомеханизм

Данное оборудование зачастую именуют сервоприводом, оно является одним из основных компонентов, осуществляющим управляющие воздействия в АСУ.

Этот электронный элемент используют, чтобы преобразовывать сигналы управления в определенные движения механизмов исполнения и приемного прибора (заслонки, тормозные и другие системы в оборудовании различных производственных организаций).

Особенности модификаций прибора-сервомеханизма обуславливаются специфическими отличиями, разницей в параметрах и предназначением, они традиционно включают в себя следующие элементы:

  • двигатель с постоянным током;
  • потенциометр;
  • редуктор;
  • электронную систему, осуществляющую управление позиций валовых двигателей;
  • корпус.

Компонент, по которому определяют расположение валов, называется поворотным потенциометром, который встроен в прибор

Принцип работы устройства

Компактный аналоговый аппарат-сервопривод оснащается генератором, который работает в диапазоне частоты в 50 Гц и принуждает сигналы производить дискретизацию один раз в 20 миллисекунд.

Как правило, нейтральному положению вала соответствует импульс с показателем ширины, равным 1,5 миллисекунды, а его вращательное движение в любых направлениях обуславливается разницей дискретизированных сигналов по отношению к нейтральному положению (колебания в промежутке от 1 до 2 миллисекунд).

Современные модификации сервомеханизмов цифрового формата дают возможность обеспечения более высокого уровня дискретизационных частот, за счет чего увеличивается показатель точности в расположении вала в промежутке небольших отклонений, при этом увеличивается его скорость движения.

Помимо этого данный прибор обладает трехкратной удерживающей силой относительно аналоговых модификаций. Основными видами алгоритмов в таких механизмах являются PID и PIV.

Первые подходят для приспособлений, когда не требуется большая производственная мощность. Вторые — в приложениях, которые являются более усложненными и с более высокими требованиями, они основаны на усложнённых приводных движениях.

Основные характеристики

К основным параметрам приборов-сервоприводов относятся следующие:

  • крутящие моменты и вращательные скорости;
  • период действия при осуществлении перезагрузок;
  • как крутящие моменты относятся к инерции;
  • разрешения;
  • частотные показатели;
  • габариты;
  • особенности интерфейса;
  • различия в сетевых решениях.

О важнейших характеристиках, оказывающих непосредственное воздействия на качество деятельности аппаратов-сервомеханизмов, будет подробно рассказано в последующих разделах.

Крутящие моменты и вращательные скорости

Они считаются самыми важными характеристиками сервоприводов. Зачастую крутящие моменты указывают по отдельности для разных рабочих режимов: непрерывного и с периодической нагрузкой.

При непрерывной работе данный параметр равняется величине, которая генерируется двигателем, при этом не происходят перерывы, перегрев или повреждение. При периодической работе это показатель, генерируемый сервоприводом в непродолжительный промежуток времени. Зачастую он имеет отношение к периодам торможений и ускорений механизмов либо их реакций на непродолжительные перерывы.

Если возникает необходимость выбора того или иного механизма, то рекомендуется акцентировать взгляд на среднеквадратичном показателе, присущем крутящему моменту, оно обозначается как RMS. Данный показатель должен иметь соответствие с характеристиками деятельности двигателей при непрерывном режиме деятельности, а предельный показатель циклической работы сервомеханизма со способностью отводить тепло от систем.

Вращательные скорости также важны, они характеризуют максимальный и средний показатели количества оборотов, которые совершает механизм за определенное количество времени. Вышеописанные характеристики входят в состав элементов управления устройств.

Инерционные моменты

Это тоже существенная характеристика для устройства-сервомеханизма. Она показывает инерционные моменты двигательных роторов и величину инерционных нагрузок. Данные устройства работают за счет контуров обратных связей, а управляющими алгоритмами осуществляется регулировка тока, который потребляют двигатели.

Сила тока рассчитывается на основании зависимостей в параметрах разницы между измеряемым и задаваемым параметрами расположения валов, крутящих моментов и вращательных скоростей. Соотношение инерционных двигательных моментов с нагрузками играет ключевую роль в точности управления показателями скорости.

В случае, когда данный показатель большой, произойдет колебание двигателя, а его управление будет неправильным. Эти толчки и вибрационные воздействия могут существенно навредить механизмам и элементам прибора.

Если инерционные моменты невысокие, то и риски возникновения колебания снижаются, соответственно, не происходит поломки оборудования, а сервопривод управляется гораздо точнее.

Разрешения прибора-энкодера

Данный показатель относится к контурам обратных связей механизмов и несет ответственность за показатель точности управления валами аппаратов. Как правило, энкодер обеспечивает разрешения, равные 20 бит и больше.

Чем этот показатель выше, тем оперативнее устройство-сервопривод сможет обнаружить движения и внести необходимые корректировки для повышения точности контроля расположения двигательных валов.

Полосы пропускания и частотные характеристики

Частотные особенности — это важная характеристика, оказывающая влияние на деятельность сервоприводов. Он отображает то, насколько система способна осуществлять контроль и ее адаптивность к корректировкам, которые вносятся в сигналы.

Полосы пропускания данных устройств — это синусоидальные сигналы в управленческих контурах. От их величины напрямую зависят точности в осуществлении управления, а также время, необходимое на адаптацию к изменению входных сигналов. Если эта величина высока, то и остальные показатели будут иметь высокие показатели, и наоборот.

Источник: Компания «ТМ Электроникс»

👉 Подписывайтесь на Elec.ru. Мы есть в Телеграм, ВКонтакте и Одноклассниках

Информация о компании

Компания TMElectronics занимается реализацией электротехнических продуктов и электронных компонентов в России. TME предлагает более 220 тысяч товаров от 860 производителей. Мы сотрудничаем с проверенными производителями электронных компонентов и комплектующих.
Читайте также
Новости по теме
Объявления по теме

УСЛУГИ: Ремонт серводвигателей

Серводвигатель (сервомотор) – важнейшая составляющая высокотехнологического оборудования XXI века. По сути, данный конструктивный элемент дает возможность производить цикличные (повторяющиеся через заданный промежуток времени) линейные и угловые движения, при их равномерности и полном контроле поворота вала. Также за счет него возможно регулирование скорости перемещения, применительно к электромеханическим приборам и фиксирование необходимого положения. Серводвигатели активно применяют в самых разных промышленных сферах. Они присутствуют в станках с ЧПУ и прессо-штамповочном оборудовании, им нашлось место в автомобильной промышленности и металлургии. Особо важную роль они играют в роботехнике, так как позволяют моделировать движения. Конструктивно серводвигатель ЧПУ или иных систем – это устройство, состоящее в первую очередь из неподвижного (в некоторых случаях – подвижного) элемента – статора, и вращающегося ротора. Дополняют их узлы управления и контроля, система подключения и выключения, а также энкодер – датчик, позволяющий выявлять направление, угол и скорость вращения ротора. По принципу работы и основным задачам серводвигатели делятся на синхронные и асинхронные, на рынке представлены электрогидромеханические и электромеханические модели. В первую очередь следует отметить систематическую перегрузку и условия эксплуатации, отличные от нормативных, в частности резкий перепад температур или чрезмерно высокая температура. Страдают от этого как датчики температуры и магниты, так и экондер. Крайне чувствителен экондер и к перепадам напряжения в сети, а также разным видам загрязнения. Нередки случаи заклинивания его подшипников. Выработка ресурса компонентов серводвигателя – тормозной системы и иных – тоже весьма распространенная причина, по которой может потребоваться их ремонт или полная замена. Стоит упомянуть и человеческий фактор – к необходимости ремонта может привести некорректная сборка и установка, попытка восстановить работоспособность...
Завод Подстанций · Проммонтаж · Сегодня · Россия · Тверская обл
Ремонт серводвигателей

ПРОДАМ: Бесколлекторные двигатели Assun Motor

Бесколлекторный электродвигатель — это устройство, преобразующее постоянный ток в механическую энергию вращения. Особенностью бесколлекторных двигателей является отсутствие ограничений в частоте вращения ротора благодаря отсутствию щеток и коллектора. Благодаря широкому диапазону скоростей, высокой мощности и надежности, возможности адаптации под специальные условия, решение купить бесколлекторный двигатель является хорошим выбором для решения различных задач. В нашем каталоге представлен широкий ассортимент электронных и электромеханических компонентов и готовых решений ведущих мировых производителей. Мы напрямую работаем с производителями, поэтому готовы предложить полный ассортимент товаров каждого бренда, включая те, что производятся под индивидуальный заказ. Для точной подборки или поиска нужных аналогов по техническим параметрам, оставьте заявку для связи с нашим специалистом. Мы подберем варианты оптимального решения для Вашей задачи из полного ассортимента технических каталогов товаров производителей.
Воронцова Марина · ИНЕЛСО · 26 марта · Россия · г Санкт-Петербург
Бесколлекторные двигатели Assun Motor

ПРОДАМ: ООО "УралСнаб" Контрольно-измерительные приборы и автоматика

Преобразователи частоты (ABB, Schneider Electric) Предназначены для управления трехфазными асинхронными электродвигателями. Обеспечивают плавный пуск и остановку двигателя, а также обеспечивают автоматическое регулирование технологического процесса путем изменения скорости вращения двигателя. Номинальное напряжение: однофазное 200/240 В (переменного тока), 50/60 Гц. Выходное напряжение: трехфазное 200/240 В (переменного тока). Преобразователь частоты ATV 11HU41M2E имеет встроенный вентилятор. Степень защиты: IP 41 (корпус), IP 21 (в месте подключения клеммниками, расположенными на верхней и нижней стенках аппарата). Преобразователи частоты ATV31HU 380-500В Schneider Electric (Франция) Предназначены для управления трехфазными асинхронными электродвигателями. Обеспечивают плавный пуск и остановку двигателя, а также обеспечивают автоматическое регулирование технологического процесса путем изменения скорости вращения двигателя. Номинальное напряжение: трехфазное 380—500 В, 50/60 Гц. Максимальное выходное напряжение: трехфазное 380—500 В. Новые лабораторные источники питания АКТАКОМ.Вместо снятых с производства источников питания АТН-1236, АТН-1237, АТН-2232 выпущены новые модификации АТН-1236В, АТН-1237В, АТН-2232В аналоговых лабораторных источников электропитания с высоко-стабилизированными по току и напряжению выходными сигналами. Все новые модели лабораторных ИП (с индексом B), по сравнению с ранее выпускаемыми устройствами, получили дополнительные изменения в электрические схемы, которые существенно не затрагивают их основные выходные параметры. Многофункциональные клещи-ватметр АКИП-2303 могут применяться для работы в одно-фазных и трех-фазных промышленных сетях. и являются полнофункциональным инструментом для работников энергетических служб. Новые модели цифровых мультиметров c возможностью измерения истинных среднеквадратичных значений (True RMS); высокой разрядностю дисплея и надёжным, защищённым от пыли и влаги корпусом класса защиты...
Кашин Игорь · ООО"УралСнаб" · Сегодня · Россия · Пермский край
ООО "УралСнаб" Контрольно-измерительные приборы и автоматика

ПРОДАМ: Мехaнизм МЭО-1600/25-0, 25-92К

Механизмы МЭО-1600 Состав механизма: электродвигатель АИР-56В4 тормоз механический редуктор ручной привод блок сигнализации положения реостатный БСПР, или индуктивный БСПИ, или токовый БСПТ рычаг Управление: контактное или бесконтактное. Тип управляющего устройства при бесконтактном управлении: пускатель ПБР-3А или усилитель ФЦ-0610. Основные параметры Условное обозначение механизмов и их исполнение Потребляемая мощность Тип двигателя и управляющего устройства Габаритные размеры, мм Масса, кг МЭО-1600/25-0,25 490Вт АИР-56В4 пбр-3а или фц-0610 500*445*468 135 МЭО-1600/63-0,63 МЭО-1600/63-0,25 250Вт АИР-56А4 пбр-3а или фц-0610 500*445*468 135 МЭО-1600/160-0,63 МЭО-1600/10-0,25-08К 490 495x445x468 160 МЭО-1600/25-0,63-08К МЭО-1600/25-0,25-08К МЭО-1600/63-0,63-08К МЭО-1600/63-0,25-08К МЭО-1600/160-0,63-08К
Петрова Ольга · ООО "Энергия-Ч" · 18 марта · Россия · Чувашская республика - Чувашия
Мехaнизм МЭО-1600/25-0, 25-92К

ПРОДАМ: Командоконтроллер ККТ-61, ККТ-62, ККТ-63, ККТ-65, ККТ-68

ПРОМТЕХ-электро предлагает: Командоконтроллер кулачковый ККТ-61 предназначен для непосредственной коммутации цепи ротора и цепи управления электродвигателей в однодвигательных приводах механизмах передвижения и подъема. Имеет симметричные схемы замыканий в обоих направлениях. Корпус контроллера ККТ изготавливается из высокопрочного и качественного сплава алюминия с кремнием (силумин) и состоит из двух частей: в нижней части на подшипниках расположен кулачковый вал (ротор) с рукояткой управления (маховиком) и контактными группами по бокам (в качестве исходного материала для контактов аппарата используется медь). Верхняя часть корпуса нужна для защиты силовых контактов от попадания загрязнений, степень обеспечиваемой защиты IP40. Обозначение «А» в маркировке контроллера означает, что корпус изготовлен из алюминиевого сплава. При перемещении рукоятки контроллера ККТ, кулачковый барабан вращаясь замыкает или размыкает (в зависимости от диаграммы) силовые контакты, тем самым обеспечивая коммутацию электрических цепей. Характеристики ККТ 61А Количество положений: 10 (вверх/вперед — 5; вниз/назад — 5) Номинальный ток: 63А Допустимый максимальный ток (для ПВ 40%): 100А Максимальная мощность электродвигателя для ПВ 40%: 30кВт Габаритные размеры корпуса: 350×282×212мм Вес: 15кг ЦЕНА: ОТ 11 850 РУБ. В наличии и на заказ командоконтроллеры ККТ-62, ККТ-63, ККТ-65, ККТ-68
Отдел Продаж · ПТКС · Вчера · Россия · г Санкт-Петербург
Командоконтроллер ККТ-61, ККТ-62, ККТ-63, ККТ-65, ККТ-68
Российский производитель и бренд низковольтной аппаратуры: электрооборудования для ввода, распределения и учета электричества, локальной автоматизации технологических процессов, а также комплексных энергоэффективных решений для любой отрасли индустрии.