Сервоприводы и серводвигатели: назначение, виды и характеристики

_image
  • 13.06.2024
Чтобы обеспечить точное перемещение узлов оборудования на предприятиях, используют сервоприводы (сервосистемы), оснащенные электрическими двигателями — серводвигателями.

В статье рассмотрим основные характеристики сервоприводов и серводвигателей, а также разберем, что они значат для автоматизации оборудования на производстве.

Сервоприводы

Сервопривод — это механизм, который позволяет перемещать рабочий орган устройства в заданное положение. Он точно исполняет запрограммированные на входе значения и с помощью показаний датчиков поддерживает их на выходе исполнительного элемента. Кроме перемещения, серводвигатель способны удерживать рабочий механизм в заданном положении под нагрузкой. Характеризуются высокой точностью и плавностью хода даже при низкой скорости вращения вала.

Сервопривод

 

Что значит сервопривод для приборов с компьютерной координацией?

Точная работа сервосистем устраивает большинство пользователей, поэтому устройства применяют в автоматизированных установках различного типа и ЧПУ:

  • манипуляторах, автоматизированных станках и роботах на промышленных предприятиях;
  • оборудовании для подьема грузов;
  • машинах для упаковки;
  • автомобильных трансмиссиях;
  • высокоточных механизмах регулирования технологических параметров.

С помощью сервоприводов повышают точность и производительность технологических процессов на предприятиях. Это значит, что они позволяют сократить количество ошибок из-за человеческого фактора при работах, требующих особой строгости и четкости показаний.

Особенности конструкции сервоприводов

Конструкция сервопривода зависит от его вида и назначения. Существует пять основных узлов, которые встречаются в большинстве моделей:

  • серводвигатель — отвечает за работу электросилового механизма привода;
  • контроллер — обрабатывает сигнал с датчиков обратной связи и обеспечивает режим работы прибора;
  • передаточный механизм — служит для контроля скорости и преобразования момента на валу;
  • частотный преобразователь — изменяет напряжение электродвигателя или частоту тока;
  • датчики вращения вала и скорости — передают на схему данные о работе сервопривода.

Чтобы сервосистема хорошо выполняла свои функции, контроллер программируют на необходимые значения. После этого на преобразователь поступает сигнал, запускающий электродвигатель. Устройство подает напряжение необходимых параметров на двигатель, который запускает механизм сервопривода. Силовой узел перемещает исполнительный орган в запрограммированное положение. Как только рабочий орган достигает нужного значения, на контроллер поступает сигнал, который останавливает электродвигатель.

Сервосистема

Серводвигатели

Серводвигатели — это мощные и компактные электродвигатели с обратным сигналом, которые входят в состав сервосистемы промышленного оборудования.

Обладают повышенной производительностью и хорошо работают без остановки около 24 часов. Имеют высокую точность позиционирования и улучшенные скоростные характеристики. Много значат для автоматизации технологических процессов, незаменимы в станках и поточных линиях благодаря широкому диапазону регулировки вращения вала.

Характеристики серводвигателей

Сервомотор отличается от шагового двигателя наличием электронного блока для получения обратной связи. Шаговый двигатель в ответном сигнале не нуждаются, для корректного функционирования ему необходим статор с обмотками, ротор и магнитный элемент. Если точность перемещения рабочей части шагового двигателя в 0,01 мкм не устраивает, целесообразно установить сервомотор со значением параметра в 0,002 мкм.

Серводвигатель

Чаще всего встречаются 2 вида серводвигателей:

  • синхронные — обладают высоким быстродействием, применяются для высокоточного позиционирования исполнительного устройства и поддержания крутящего момента;
  • асинхронные — устанавливаются в сверхдинамичных системах, благодаря встроенной принудительной вентиляции применяются при длительных высокоскоростных нагрузках.

Большей популярностью пользуются асинхронные двигатели, так как потребителей устраивает их сравнительно невысокая цена.

Различают серводвигатели с большой мощностью, прямым приводом и линейные, а также двухосные и одноосные усилители. Это значит, что для каждого конкретного станка или прибора можно подобрать электродвигатель с определенным набором технических характеристик, которые полностью будут вас устраивать.

Значение сервосистем

Сервоприводы используют не только на производстве для автоматизации технологических процессов. Их также активно применяют в электрических бытовых приборах, автотранспорте, системах кондиционирования и отопления.

Сервосистемы просты в установке и эксплуатации, при работе практически не издают шум, чем и устраивают большинство пользователей. Главное условие корректной работы механизма — точная настройка необходимых параметров.

Большинство сервоприводов оснащены встроенной защитой от перепадов напряжения, ошибок датчика и перегрева электродвигателя. Отличаются надежностью и безотказностью, это значит, что их без опасения можно устанавливать в ответственное оборудование.