مزایا و معایب سروو موتورها

سرووموتور ها و مقایسه آنها با استپر موتور:

اکنون که با موتورهای کنترل حرکت آشنا شدیم، می‌توانیم برخی از مزایا و معایب را هنگام انتخاب، عمدتاً بین سرو موتور بررسی کنیم. و استپر موتور.

در این درس به معایب و مزایای سروو موتورها در مقایسه با استپر موتورها می پردازیم.

ابتدا بیایید آنچه را که در مورد اصول اولیه سروو موتور آموخته ایم به یاد بیاوریم. سروو موتور ساختاری مشابه موتور DC دارد، دارای استاتور، روتور و مجموعه های کنترل کننده است.

همچنین دارای بازخورد برای کنترل سرعت & گشتاور.

سروو موتور یک دستگاه الکتریکی مستقل است که بخش‌های ماشین را با راندمان بالا و با دقت بالا می‌چرخاند.

شفت خروجی این موتور را می توان به زاویه، موقعیت و سرعت خاصی که موتور معمولی ندارد، جابجا کرد.

سروو موتور از یک موتور معمولی استفاده می کند و آن را با یک سنسور برای بازخورد موقعیتی جفت می کند.

کنترل کننده مهمترین بخش سروو موتور است که به طور خاص برای این منظور طراحی و استفاده می شود.

سرو موتور یک مکانیسم حلقه بسته است که بازخورد موقعیتی را برای کنترل سرعت و موقعیت چرخشی یا خطی در خود دارد.

موتور با یک سیگنال الکتریکی، آنالوگ یا دیجیتال، کنترل می‌شود که میزان حرکت را تعیین می‌کند که نشان‌دهنده موقعیت فرمان نهایی برای شفت است.

نوعی از رمزگذار به عنوان حسگر ارائه بازخورد سرعت و موقعیت عمل می کند.

این مدار درست در داخل محفظه موتور که معمولاً مجهز به سیستم دنده است، ساخته شده است.

تفاوت اصلی بین سرووموتور و موتورهای پله ای

یکی از تفاوت‌های اصلی میان سروو موتورها و موتورهای پله‌ای این است که سروو موتورها از یک حلقه کنترل استفاده می‌کنند و این نیاز به بازخورد موقعیت دارد.

حلقه کنترل سروو موتور از بازخورد موتور استفاده می کند تا به موتور کمک کند به موقعیت و سرعت دلخواه برسد.

این حلقه‌های کنترل در انواع مختلفی از الکترومکانیکی وجود دارند. کنترل‌کننده یا نرم‌افزار PLC معمولاً از یک حلقه کنترل PID (متناسب، انتگرال، مشتق) برای موتورهای سروو برای دستیابی به سرعت، شتاب و مسافت دقیق استفاده می‌کند.

هنگام استفاده از یک حلقه کنترل مانند PID، ممکن است لازم باشد سروو موتور را تنظیم کنید.

یکی از معایب سروو موتور این است که تنظیم موتور می تواند فرآیندی بسیار دشوار و دردسرساز باشد،

اما حلقه PID نیز مزیتی است که کنترل بیشتری بر رفتار موتور ارائه می دهد.

از آنجایی که سروو موتورها دارای یک حلقه کنترل برای نظارت بر سرعت و مسافت جریان هستند، در بیشتر موارد قابل اعتمادتر از موتورهای پله ای هستند.

برای مثال، هنگامی که یک موتور پله ای به هر دلیلی یک پله را از دست می دهد، هیچ حلقه کنترلی برای جبران خطا در حرکت وجود ندارد.

حلقه کنترل در سروو موتور به طور مداوم ویژگی‌های کنترل حیاتی مسیر را زیر نظر دارد و در صورت خطا، تنظیمات لازم را انجام می‌دهد.

.

سروو موتورها مانند موتورهای پله ای به عنوان موتورهای دوار معمولی و سروو موتورهای خطی در دسترس هستند و دارای چندین مزیت هستند که باعث می شود تعداد روزافزونی از ماشین سازان به سمت افزایش عملکرد کلی سروو موتورها سوق دهند.

به طور کلی، موتورهای سروو نرم‌تر از موتورهای پله‌ای کار می‌کنند، مگر در مواردی که از میکرو استپینگ استفاده می‌شود.

سروو موتور معمولاً ۲-۳ برابر سرعت یک موتور پله ای معمولی با افزایش سرعت سروو موتور ارائه می دهد، گشتاور (نیروی پیچشی که تمایل به چرخش دارد) سروو موتور ثابت می ماند، بنابراین بهتر از یک موتور پله ای در سرعت های بالاتر معمولاً بالای ۱۰۰۰ RPM.

توجه به این نکته مهم است که سرعت پیوسته سروو موتور بیشتر از موتور پله ای قابل مقایسه است.

وقتی عملکرد موتور پله‌ای را با عملکرد موتور سروو مقایسه می‌کنیم، ناظر متوجه مزیت گشتاور خفیفی به نفع موتور پله‌ای در دورهای پایین، کمتر از ۱۰۰۰ می‌شود.

با این حال، هنگامی که RMP ها از این حد ۱۰۰۰ دور در دقیقه عبور کنند، عملکرد گشتاور استپر موتور به شدت کاهش می یابد و عملکرد گشتاور سرعت سروو موتور دارای مزیت است.

سروو موتور فقط می تواند در این محدوده حداکثر گشتاور برای یک بازه زمانی کوتاه کار کند و باید اجازه دهد گرمای تولید شده دفع شود، اما سروو موتوری که در این محدوده کارکرد یک مزیت سروو موتور است.

.

این مزیت گشتاور برجسته سروو موتورهایی که در سرعت‌های بالا کار می‌کنند، می‌توانند به راحتی به سرعت‌های ۳۰۰۰ RPM دست یابند و برای برخی از سروموتورها غیرعادی نیست که با حفظ گشتاور قابل استفاده، به سرعت‌های ۵۰۰۰، ۶۰۰۰ و حتی ۸۰۰۰ RPM برسند.

سروو موتورها با الگوریتم‌های کنترل پیچیده ذاتی مزیت دارند و برخی از ویژگی‌های کنترلی را ارائه می‌کنند که به سادگی در اکثر کنترل‌کننده‌های استپر موتور موجود نیستند.

با استفاده از مزایای کنترل گشتاور، بسیاری از برنامه‌ها تمامی حرکات فشاری، نگه داشتن، فشار دادن و چرخاندن مورد نیاز را با گشتاورهای بسیار دقیق انجام می‌دهند.

اگر گشتاور اعمال شده خیلی زیاد باشد، خرد شدن ویجت و آسیب های مشابه می تواند منجر شود.

اگر گشتاور خیلی کم باشد، نیروی نگهدارنده کافی ایجاد نمی شود و نتیجه نهایی می تواند لغزش باشد که منجر به نقص یا هدر رفتن محصول می شود.

بسیاری از درایوهای سروو پارامترهای گشتاور را ارائه می دهند تا به فرد امکان می دهد گشتاور مورد نیاز برای یک برنامه خاص را به سرعت و به راحتی کنترل کند.

دقت یک مزیت موتور سروو است. همیشه این احتمال وجود دارد که موتور پله ای ممکن است با یک گام اشتباه یا توقف مواجه شود که ممکن است شناسایی نشود.

در این شرایط، هیچ نشانه ای از موتور پله ای وجود ندارد و تا زمانی که خطا متوجه شود، ممکن است زمان زیادی با نتایج نامطلوب سپری شده باشد.

.

سروو موتورها از دستگاه‌های بازخورد موقعیت و سرعت استفاده می‌کنند که ممکن است شامل استفاده از رمزگذارها برای تشخیص خطای موقعیت در یک سیستم و ارائه اصلاح مسیر برای این خطا برای دستیابی به عملکرد مطلوب دستگاه باشد.

و بنابراین، با سروو موتور، استفاده ذاتی از رمزگذار اجازه نمی دهد که خطاهای موقعیت شناسایی نشوند.

یک سروو درایو به طور مداوم داده‌های موقعیت فعلی را می‌خواند و این بازخورد را با موقعیت فرمان مقایسه می‌کند و خطا را محاسبه می‌کند، سپس یک فرمان به‌روزرسانی شده به سروو موتور متناسب با درجه خطا ارائه می‌کند.

بنابراین، سروو موتور به طور مداوم سعی می کند هر گونه خطا را تصحیح کند و موتور را در صورت لزوم به حرکت درآورد تا بار را به موقعیت مورد نظر منتقل کند.

این تصحیح خطا برای گشتاور، سرعت و/یا موقعیت سروو موتور انجام می شود.

علاوه بر این، درایوهای سروو دارای مزیت دیگری هستند که شامل محدودیت خطای خطای موقعیت می‌شود.

اگر بازخورد خطای موقعیت توسط رمزگذار از حد مجاز بیشتر شود، کنترلر موتور سروو موتور را خراب می‌کند و در نتیجه از هرگونه حرکت نامنظم که می‌تواند منجر به آسیب احتمالی به تجهیزات، محصول یا افراد شود، جلوگیری می‌کند.

و حد خطای موقعیت‌یابی می‌تواند قابل تنظیم باشد و امکان کنترل دقیق‌تر و تعریف‌شده‌تر را فراهم کند.

.

سروو موتورهایی که به درستی تنظیم شده اند بسیار بی صدا هستند.

بزرگ‌ترین منبع نویز در برنامه‌های مبتنی بر سروو، اغلب قطار یا بلبرینگ است.

در مقایسه، موتورهای پله ای معمولاً در حین کار حدود ۶۸ دسی بل ساطع می کنند.

در گذشته، تمایل به کاهش هزینه‌ها اغلب استفاده از فناوری‌های کم‌هزینه مانند موتورهای پله‌ای را دیکته می‌کرد.

با این حال، با فشارهای فزاینده بر روی طراحان ماشین‌ها و تجهیزات برای به حداکثر رساندن کارایی ماشین‌ها، و در حال حاضر با در دسترس بودن سروو موتورهای ارزان‌تر و دستگاه‌های بازخورد موقعیتی، بیشتر به مزایای ارائه شده توسط فناوری‌های سروو موتور فکر می‌کنند.

.

هنگام خرید سروو موتورها (یا موتورهای پله‌ای)، طرح‌های استاندارد به رقابت کمک می‌کنند و به OEM (تولیدکننده تجهیزات اصلی) و کاربر نهایی مزیتی در رقابت و قابلیت خدمات ارائه می‌دهند.

NEMA (مخفف انجمن ملی تولیدکنندگان برق) و IEC (مخفف کمیسیون بین‌المللی الکتروتکنیکال) شامل شرکت‌های عضوی است که محصولات مورد استفاده در تولید، انتقال، توزیع، کنترل و استفاده نهایی برق را تولید می‌کنند.

هدف ارتقای رقابت پذیری صنعت بین المللی محصولات الکتریکی از طریق توسعه استانداردها است.

مزیت استفاده از موتورهای با اندازه استاندارد این است که مشتریان می توانند به طور قابل اعتماد تعویض کنند و از تناسب ابعادی و سازگار آن اطمینان حاصل کنند که موتوری از یک شرکت تهیه می شود و با موتور یک شرکت دیگر جایگزین می شود.

شما به راحتی می توانید تجسم کنید که چگونه استانداردها به ارتقای رقابت در صنعت سروو موتور الکتریکی کمک می کنند.

.

منصفانه، معایبی وجود دارد که هنگام تعیین و انتخاب نوع مناسب راه حل کنترل حرکت باید از آنها آگاه بود. اجازه دهید به طور مختصر به بررسی چند مورد از این معایب بپردازیم.

راه حل سروو موتور و درایو به دلیل دستگاه بازخورد پیچیده رمزگذار موجود در سخت افزار درایو سروو و الگوریتم های مورد نیاز برای به حرکت درآوردن موتور با سیگنال های کنترل مناسب، از راه حل های موتور پله ای گران تر است.

قابلیت عملکرد افزوده موجود در سرو موتورز در مقایسه با راه‌حل موتور پله‌ای با اندازه مناسب، قیمت بسیار بالایی دارد.

یکی دیگر از معایب پیچیدگی موجود در پیکربندی راه حل سروو موتور است.

سروو موتورها همانطور که قبلا ذکر شد نیاز به تنظیم دارند.

تنظیم روشی است که توسط آن کاربر الگوریتم های داخلی و الکترونیک را برای کنترل فیزیکی گشتاور، سرعت و موقعیت موتور بهینه می کند.

فرآیند تنظیم نیاز به اصلاح و تنظیم مداوم سیگنال‌های خروجی درایو سروو به موتور دارد تا نتیجه نهایی برای بهترین صافی، دقت و کارایی به دست آید.

تنظیم موتور سروو کار دشواری است که اغلب دشوار و زمان‌بر است و در اجرای کمال مورد نیاز برای به دست آوردن دقت مورد نیاز به هنر تبدیل می‌شود.

تحقیقات نشان می‌دهد که تنظیم درایو سروو می‌تواند تا ۶ ساعت یا بیشتر طول بکشد.

.

در حالی که بسیاری از تولید کنندگان و ارائه دهندگان سروو موتور همچنان به بهبود ابزارهای موجود برای انجام کار تنظیم ادامه می دهند، همیشه توصیه می شود ترکیبی از درایو سروو موتور را انتخاب کنید که ابزارهایی را برای کمک به به حداقل رساندن کار مورد نیاز برای تنظیم سروو ارائه می دهد.

یک مثال می‌تواند انتخاب یک سروو موتور منطبق با کنترل‌کننده‌ای باشد که برای عملکرد با هم طراحی شده است.

اکنون بیایید مزایا و معایب موتور سروو را خلاصه کنیم.

این ویدئو مزایا و معایب سروو موتور را به پایان می رساند.

امیدوارم آنچه را که برای پیشرفت در ایجاد پروژه کنترل حرکت خود لازم است، آموخته باشید.

این پست وبلاگ در مورد کاربردهای سروو موتورز یکی از سری ویدیوهای موتور | کنترل حرکت، بنابراین لطفاً به زودی برای موضوعات کنترل حرکت بیشتر با ما تماس بگیرید.

جهت کسب اطلاعات بیشتر اینجا کلیک کنید.