Прызначаны сервамотар можа быць карысным для тэхналогіі паваротнага руху, але ёсць праблемы і абмежаванні, пра якія карыстальнікі павінны ведаць.
Аўтар: Дакота Мілер і Браян Найт
Мэты навучання
- Рэальныя паваротныя сервоприводы сістэмы не адпавядаюць ідэальнай прадукцыйнасці з-за тэхнічных абмежаванняў.
- Некалькі тыпаў паваротных сервомотораў могуць даць перавагі для карыстальнікаў, але кожны мае пэўную праблему альбо абмежаванне.
- Прамыя паваротныя серваматары прапануюць найлепшыя характарыстыкі, але яны даражэйшыя, чым мадэрнізатары.
На працягу дзесяцігоддзяў арыентаваныя серваматоры былі адным з самых распаўсюджаных інструментаў у прамысловай панэлі аўтаматызацыі. Насычаныя сеўраматоры прапануюць пазіцыянаванне, супастаўленне хуткасці, электроннае паступленне, абмотка, нацяжэнне, зацягванне прыкладанняў і эфектыўна адпавядаюць магутнасці сервамутора з нагрузкай. Гэта выклікае пытанне: ці з'яўляецца арыентаваны серваматар лепшым варыянтам для тэхналогіі Rotary Motion, ці ёсць лепшае рашэнне?
У ідэальным свеце паваротная сістэма сервопривода мела б крутоўны момант і хуткасць, якія адпавядаюць прыкладанню, таму рухавік не будзе ні празмерным памерам, ні памерам. Спалучэнне рухальных, элементаў перадачы і нагрузкі павінна мець бясконцае кручэнне і нулявую люфт. На жаль, рэальны паваротны сервопривольное сістэм у рэальным свеце ў рознай ступені не адпавядае гэтага ідэалу.
У тыповай сервопридной сістэме люфт вызначаецца як страта руху паміж рухавіком і нагрузкай, выкліканай механічнымі допускамі элементаў перадачы; Гэта ўключае ў сябе любыя страты руху па ўсёй перадачы, рамянях, ланцужках і муфтах. Калі машына першапачаткова ўключана, нагрузка будзе плаваць дзесьці пасярэдзіне механічных допуску (мал. 1А).
Перад тым, як сама нагрузка можа перамяшчацца рухавіком, рухавік павінен круціцца, каб заняць усе слабы, якія існуюць у элементах перадачы (мал. 1Б). Калі рухавік пачынае запавольвацца ў канцы руху, становішча нагрузкі можа на самай справе абагнаць становішча рухавіка, паколькі імпульс нясе нагрузку за межы рухавіка.
Матор павінен зноў заняцца слабінай у зваротным кірунку, перш чым нанесці крутоўны момант да нагрузкі, каб запаволіць яго (мал. 1С). Гэтая страта руху называецца люфт і звычайна вымяраецца ў дуговых хвілінах, роўная 1/60-га ступені. Каробкі перадач, прызначаныя для выкарыстання з сервоприводамі ў прамысловых дадатках, часта маюць характарыстыкі зваротнай рэакцыі ў межах ад 3 да 9 хвілін дугі.
Крутная калянасць - гэта ўстойлівасць да скручвання валу рухавіка, элементаў перадачы і нагрузкі ў адказ на ўжыванне крутоўнага моманту. Бясконца цвёрдая сістэма перадавала б крутоўны момант на нагрузку без вуглавага адхілення каля восі кручэння; Аднак нават цвёрды сталёвы вал будзе крыху скруціць пад вялікую нагрузку. Велічыня адхілення залежыць ад ужыванага крутоўнага моманту, матэрыялу элементаў перадачы і іх формы; Інтуітыўна, доўгія, тонкія часткі будуць скручваць больш, чым кароткія, тоўстыя. Гэты супраціў скручванню - гэта тое, што прымушае спружыны шпулькі працаваць, бо злёгку сціскаючы вясновыя павароты кожнага павароту провада; Толы дрот робіць больш жорсткую вясну. Усё, што менш, чым бясконцае кручэнне, прыводзіць да таго, што сістэма дзейнічае як спружына, а значыць, у сістэме будзе захоўвацца патэнцыяльная энергія, паколькі нагрузка супрацьстаіць кручэнню.
У спалучэнні разам, абмежаваная кручэнне і люфт можа істотна пагоршыць прадукцыйнасць сервопридной сістэмы. Рэакцыя можа ўнесці нявызначанасць, бо рухавік -кадавальнік паказвае на становішча вала рухавіка, а не там, дзе люфт дазволіў нагрузку замацавацца. Рэакцыя таксама ўводзіць праблемы з наладай, як нагрузку і адкідваюцца з рухавіка ненадоўга, калі нагрузка і рухавік зваротнага адноснага кірунку. У дадатак да люфтнай, абмежаваную кручэнне калянасці захоўвае энергію, пераўтвараючы частку кінэтычнай энергіі рухавіка і загружаюцца ў патэнцыйную энергію, выпускаючы яе пазней. Гэта затрымка выкіду энергіі выклікае ваганні нагрузкі, выклікае рэзананс, памяншае максімальную карысную наладу і негатыўна адбіваецца на спагадлівасці і часу ўрэгулявання сервопридной сістэмы. Ва ўсіх выпадках зніжэнне рэакцыі і павелічэнне калянасці сістэмы павялічыць прадукцыйнасць сервопривода і спрасціць наладу.
Паваротныя восі Серваматарныя канфігурацыі
Самай распаўсюджанай канфігурацыяй паваротнай восі з'яўляецца паваротны сервомотор з убудаваным энкодрам для зваротнай сувязі з становішчам і каробкай перадач, каб адпавядаць даступным крутоўным момантам і хуткасцю рухавіка да неабходнага крутоўнага моманту і хуткасці нагрузкі. Каробка перадач - гэта прылада пастаяннай магутнасці, якая з'яўляецца механічным аналагам трансфарматара для супадзення нагрузкі.
У паляпшэнні канфігурацыі абсталявання выкарыстоўваецца паваротны серваматор прамога прывада, які выключае элементы перадачы, непасрэдна злучаючы нагрузку да рухавіка. У той час як канфігурацыя GearMotor выкарыстоўвае злучэнне з адносна невялікім валам дыяметра, сістэма прамога прывада прыкручвае нагрузку непасрэдна да значна большага фланца ротара. Гэтая канфігурацыя ліквідуе рэакцыю і значна павялічвае кручэнне калянасці. Вышэйшая колькасць полюса і высокі крутоўны момант рухавікоў прамога прывада адпавядаюць крутоўным момантам і хуткасцю характарыстык перадач -экіпіроўкі з суадносінамі 10: 1 і вышэй.
Час паведамлення: 12 лістапада 2011 г.
