Gall servomotor wedi'i anelu fod yn ddefnyddiol ar gyfer technoleg cynnig cylchdro, ond mae yna heriau a chyfyngiadau y mae angen i ddefnyddwyr fod yn ymwybodol ohonynt.
Gan: Dakota Miller a Bryan Knight
Amcanion Dysgu
- Mae systemau servo cylchdro y byd go iawn yn brin o'r perfformiad delfrydol oherwydd cyfyngiadau technegol.
- Gall sawl math o wasanaethwyr cylchdro ddarparu buddion i ddefnyddwyr, ond mae gan bob un her neu gyfyngiad penodol.
- Mae servomotors cylchdro gyriant uniongyrchol yn cynnig y perfformiad gorau, ond maen nhw'n ddrytach na gearmotors.
Am ddegawdau, mae servomotors wedi'u hanelu wedi bod yn un o'r offer mwyaf cyffredin yn y blwch offer awtomeiddio diwydiannol. Mae sevromotors wedi'u hanelu yn cynnig lleoli, paru cyflymder, camu electronig, troelli, tensiwn, tynhau cymwysiadau a chyfateb pŵer servomotor â'r llwyth yn effeithlon. Mae hyn yn codi'r cwestiwn: ai servomotor wedi'i anelu yw'r opsiwn gorau ar gyfer technoleg cynnig cylchdro, neu a oes datrysiad gwell?
Mewn byd perffaith, byddai gan system servo cylchdro sgôr torque a chyflymder sy'n cyd-fynd â'r cymhwysiad fel nad yw'r modur yn rhy fawr nac yn dan-faint. Dylai'r cyfuniad o fodur, elfennau trosglwyddo, a llwyth fod â stiffrwydd torsional anfeidrol a sero adlach. Yn anffodus, mae systemau servo cylchdro y byd go iawn yn brin o'r delfryd hwn i raddau amrywiol.
Mewn system servo nodweddiadol, diffinnir adlach fel colli cynnig rhwng y modur a'r llwyth a achosir gan oddefiadau mecanyddol yr elfennau trosglwyddo; Mae hyn yn cynnwys unrhyw golli cynnig trwy gydol blychau gêr, gwregysau, cadwyni a chyplyddion. Pan fydd peiriant yn cael ei bweru i ddechrau, bydd y llwyth yn arnofio yn rhywle yng nghanol y goddefiannau mecanyddol (Ffigur 1A).
Cyn y gall y modur symud y llwyth ei hun, rhaid i'r modur gylchdroi i gymryd yr holl slac sy'n bodoli yn yr elfennau trosglwyddo (Ffigur 1B). Pan fydd y modur yn dechrau arafu ar ddiwedd symud, gall safle'r llwyth oddiweddyd safle'r modur gan fod momentwm yn cario'r llwyth y tu hwnt i safle'r modur.
Rhaid i'r modur unwaith eto fynd â'r llac i'r cyfeiriad arall cyn rhoi torque ar y llwyth i'w arafu (Ffigur 1C). Gelwir y golled hon o gynnig yn adlach, ac fe'i mesurir yn nodweddiadol mewn arc-funudau, sy'n hafal i 1/60fed gradd. Yn aml mae gan flychau gêr sydd wedi'u cynllunio i'w defnyddio gyda servos mewn cymwysiadau diwydiannol fanylebau adlach sy'n amrywio o 3 i 9 munud-munud.
Stiffrwydd torsional yw'r gwrthwynebiad i droelli'r siafft modur, elfennau trosglwyddo, a'r llwyth mewn ymateb i gymhwyso torque. Byddai system anfeidrol stiff yn trosglwyddo torque i'r llwyth heb unrhyw wyro onglog ynghylch echel cylchdro; Fodd bynnag, bydd hyd yn oed siafft ddur solet yn troelli ychydig o dan lwyth trwm. Mae maint y gwyro yn amrywio yn ôl y torque a gymhwysir, deunydd yr elfennau trosglwyddo, a'u siâp; Bydd rhannau tenau yn reddfol, hir yn troelli mwy na rhai byr, braster. Y gwrthwynebiad hwn i droelli yw'r hyn sy'n gwneud i ffynhonnau coil weithio, wrth i gywasgu'r gwanwyn droelli pob tro o'r wifren ychydig; Mae gwifren dewach yn gwneud gwanwyn mwy caeth. Mae unrhyw beth llai na stiffrwydd torsional anfeidrol yn achosi i'r system weithredu fel gwanwyn, sy'n golygu y bydd egni potensial yn cael ei storio yn y system wrth i'r llwyth wrthsefyll cylchdroi.
O'i gyfuno gyda'i gilydd, gall stiffrwydd torsional meidrol ac adlach ddiraddio perfformiad system servo yn sylweddol. Gall adlach gyflwyno ansicrwydd, gan fod yr amgodiwr modur yn nodi lleoliad siafft y modur, nid lle mae'r adlach wedi caniatáu i'r llwyth setlo. Mae adlach hefyd yn cyflwyno problemau tiwnio fel y cyplau llwyth a dadansoddiadau o'r modur yn fyr pan fydd y llwyth a'r modur yn gwrthdroi cyfeiriad cymharol. Yn ogystal ag adlach, mae stiffrwydd torsional cyfyngedig yn storio egni trwy drosi peth o egni cinetig y modur a'i lwytho'n egni posib, gan ei ryddhau yn nes ymlaen. Mae'r oedi rhyddhau egni hwn yn achosi osciliad llwyth, yn cymell cyseiniant, yn lleihau'r enillion tiwnio mwyaf y gellir eu defnyddio ac yn effeithio'n negyddol ar ymatebolrwydd ac amser setlo'r system servo. Ym mhob achos, bydd lleihau adlach a chynyddu stiffrwydd system yn cynyddu perfformiad servo ac yn symleiddio tiwnio.
Cyfluniadau servomotor echel cylchdro
Y cyfluniad echel cylchdro mwyaf cyffredin yw servomotor cylchdro gydag amgodiwr adeiledig ar gyfer adborth safle a blwch gêr i gyd-fynd â torque a chyflymder y modur sydd ar gael i dorque a chyflymder gofynnol y llwyth. Mae'r blwch gêr yn ddyfais pŵer gyson sy'n analog fecanyddol newidydd ar gyfer paru llwyth.
Mae cyfluniad caledwedd gwell yn defnyddio servomotor cylchdro gyriant uniongyrchol, sy'n dileu'r elfennau trosglwyddo trwy gyplysu'r llwyth yn uniongyrchol i'r modur. Tra bo'r cyfluniad gearmotor yn defnyddio cyplu i siafft diamedr gymharol fach, mae'r system yrru uniongyrchol yn bolltio'r llwyth yn uniongyrchol i flange rotor llawer mwy. Mae'r cyfluniad hwn yn dileu adlach ac yn cynyddu stiffrwydd torsional yn fawr. Mae'r cyfrif polyn uwch a dirwyniadau torque uchel moduron gyriant uniongyrchol yn cyd -fynd â nodweddion torque a chyflymder gearmotor â chymhareb o 10: 1 neu uwch.
Amser Post: Tach-12-2021
