Czy serwomotory są AC czy DC?

Treść ukrywa - Co to jest silnik serwowy. Silnik serwowy jest jednym z najczęściej wykorzystywanych elementów w technologii obecnie, pozwalając na dokonywanie precyzyjnych czynności o niskim momentem obrotowym i często wdrażany w komórkach roboczych robotów czy w automatyce / przemyśle lotniczym / przyrządach medycznych. Te silniki stanowią idealne rozwiązanie dla otwartych lub zamkniętych pętli sterowania pozycją, prędkością i przyspieszeniem. Jednakże, różnice między AC a DC to więcej niż tylko różnice w napięciu. Ma to直接影响 na wydajność, efektywność oraz zastosowania, w których dany rodzaj najlepiej się sprawdza.

W tym wpisie spróbujemy wyjaśnić źródło mocy silników serwowych; rozszyfrować niektóre niejasności dotyczące AC/DC oraz innych aspektów, aby podczas poszukiwania konkretnego typu silników serwowych mieć dostępny łatwy do śledzenia przewodnik.

To zasadniczo ta sama dyskusja na temat AC vs DC, którą można znaleźć w debatach dotyczących silników serwowych. Silniki DC napędzane są prądem stałym (DC), który służy jako ich wejście i jest dostarczany z zewnętrznego źródła, takiego jak bateria. Ponieważ zazwyczaj są one napędzane z sieci elektrycznej lub specjalnie zaprojektowanych inwerterów, silniki AC działają przy użyciu prądu zmiennego, który okresowo zmienia kierunek; co często prowadzi do ich prostszej konstrukcji i kontroli. Prąd zmienny, który nieustannie zmienia swoją polarność, wymaga jeszcze bardziej skomplikowanego projektu z kondensatorami i cewkami, aby radzić sobie z tym oscylującym ruchem w przód i w tył.

Istnieją dwa rodzaje źródła zasilania – AC lub DC w przypadku silników serwospoja i ma to duży wpływ na ich parametry wydajności. Silniki serwospoja DC są najczęściej używane w aplikacjach, które wymagają szybkiego przyspieszenia przy bardzo wysokich stosunkach momentu obrotowego do bezwładności: np. linie procesowe w próżni i badacze pomp (dodać tu zdjęcie). Jest tak dlatego, że mają niską bezwładność i szybko reagują na zmiany sterowania, co czyni je idealnymi kandydatami dla zastosowań pozycyjnych wymagających szybkiego i precyzyjnego ruchu. Jednakże, w miarę wzrostu prędkości, wydajność może nieco spadeć, ponieważ występują straty elektryczne podczas operacji o bardzo niskim momencie obrotowym.

Silniki serwopowrotne AC generują duży moment obrotowy przy bardzo niskich prędkościach, z szerokim zakresem prędkości do 10:1. W zastosowaniach są to przede wszystkim silniki bezczynnikowe DC lub silniki krokowe, ale zanim угłębimy się w szczegółową dyskusję na ten temat, powinno zostać wyjaśnionych kilka podstawowych zasad dotyczących silników serwopowrotnych. To dzięki tej charakterystyce mogą one dobrze działać w zakresie wysokich prędkości przez długi czas, zwłaszcza w maszynach z częściami obrotowymi. Ponadto, silniki DC z czynnikami posiadają również szczotki, które mogą być kolejnym punktem zużycia po długim okresie pracy; wynikiem może być potencjalnie gorsze i mniej trwałe zachowanie w porównaniu z iteracjami AC.

To są pułapki, które komplikują wybór między AC a DC jako źródłem energii. Należy zauważyć, że teraz bardziej niż kiedykolwiek wcześniej granice między technologią a mediami stają się cieńsze. Mimo że nowoczesne systemy sterowania silnikami z bezczynnikowymi silnikami DC w konstrukcji cyfrowej AC stają się coraz dokładniejsze i wydajniejsze, można oczekiwać jednego aspektu. Ostatecznie, w dniach obecnych, będą one bardziej zależeć od tego, czego wymaga dana aplikacja lub system, biorąc pod uwagę warunki środowiskowe i istniejącą infrastrukturę energetyczną niż w przeszłości.

Wybór między użyciem silników serwospalinowych AC i DC w precyzyjnym sterowaniu jest prosty - musimy uwzględnić możliwości każdego typu silnika. Na przykład, silniki serwospalinowe DC są idealne dla zastosowań wymagających dokładności pozycyjnej, takich jak maszyny CNC, ponieważ oferują one stały moment obrotowy i szybszą odpowiedź. Natomiast, stwierdzono, że silniki serwospalinowe AC wykazały się lepiej w dużych skalach automatyzacji przemysłowej (np. taśmy transporterskie lub linie montażowe o wysokiej prędkości), które wymagały poruszania się z większymi prędkościami i naciskania większych sił na większe odległości; ponieważ to oznaczało, że mogły poruszać się szybciej I obsługiwać cięższe obciążenia dużo łatwiej niż porównywalne jednostki DC z szczotkami, jednocześnie gwałtownie poruszając się tam i z powrotem!

Podjęcie decyzji - 29% (do przeczytania: środowiskowe) silnik AC hermetyzowany jest zrobiony z materiałów nieprzesuniętych, wytrzymuje wyższe i niższe temperatury, z którymi zwykłe łożyska nie mogą się справić lub nie mogą, np. pył, wilgoć itp. Podobnie w przypadku urządzeń przenośnych lub systemów (te, które muszą być napędzane baterią), silniki DC są łatwiejsze w obsłudze i najbardziej praktyczne ze względu na fakt, że źródło energii dostarcza prądu stałego.

Aby rozwiązać problem AC/DC, trzeba uwzględnić pełne wymagania aplikacji, potrzebne maksymalne prędkości; zdrowe początkowe momenty obrotowe dla pracy z obciążeniem pola magnetycznego oraz akceptowalne prędkości przy prądzie zmiennym - plus problemy energetyczne. Silniki DC działają szczególnie dobrze w tym zakresie, ponieważ aby wystartować i pracować szybko, silnik może wymagać wysokiego początkowego momentu obrotowego (moment = siła x odległość), z którym silniki AC mogą mieć kłopoty w szerokim zakresie prędkości, jednocześnie utrzymując efektywności lepiej dostarczane przez system AC.

W rzeczywistości prawdopodobnie po prostu symulujesz lub testujesz to na śmierć, aż jedno rozwiązanie wyda się lepsze od innych. Ponadto, technologie hybrydowych silników serwospalinowych i ulepszane algorytmy sterujące umożliwiają systemom AC zachowanie się niemal jak DC pod względem prędkości, bez utraty wydajności - mając najlepsze z obu światów.

Ostatecznie, chodzi o ładowanie silnika serwospalinowego prądem przemiennym lub stałym, ale wszystko sprowadza się do dopasowania konkretnych wymagań poprzez właściwy wybór atrybutów silnika. To brzmi jak debata statystyczna, ale naprawdę chodzi o rozwianie mitycznych przekonań o tym, co zapewnia moc silnikowi serwowowemu, pozwalając inżynierom korzystać bardziej efektywnie z tej precyzyjnej kontroli, która występuje w tak wielu innowacyjnych osiągnięciach inżynierskich dla różnych branż.