サーボモーターの基本知識

サーボモーターの基本知識

「サーボ」という言葉は、ギリシャ語の「奴隷」から来ています。 「サーボモーター」は、制御信号のコマンドに絶対に従うモーターとして理解できます。コントロール信号が送信される前に、ローターは静止しています。制御信号が送信されると、ローターはすぐに回転します。制御信号が消えると、ローターはすぐに停止できます。

サーボモーターは、自動制御デバイスのアクチュエータとして使用されるマイクロモーターです。その機能は、回転シャフトの角度変位または角速度に電気信号を変換することです。

サーボモーターは、ACサーボとDCサーボの2つのカテゴリに分かれています

ACサーボモーターの基本構造は、AC誘導モーター（非同期モーター）の基本構造に似ています。 2つの励起巻線WFと制御巻線WCOWFがあり、ステーター上に90°の電気角度の位相空間変位があり、一定のAC電圧に接続され、WCに適用されるAC電圧または位相変化を使用してモーターの動作を制御する目的を達成します。 ACサーボモーターには、安定した動作、良好な制御性、高速応答、高感度、および機械的特性と調整特性の厳密な非線形性指標の特性があります（それぞれ10％から15％未満、15％から25％未満であることが必要です）。

DCサーボモーターの基本構造は、一般的なDCモーターの基本構造に似ています。モーター速度n = e/k1j =（ua-iara）/k1j、eはアーマチュアカウンターエレクトロモーティブフォース、kは極性の磁束、ua、armature抵抗、raはアーマチュア抵抗、uaはuaの変化または変化するφは、一般的に使用される速度を制御する速度を制御できます。永久磁石DCサーボモーターでは、励起巻線が永久磁石に置き換えられ、磁束φは一定です。 。 DCサーボモーターには、良好な線形調節特性と高速時間応答があります。

DCサーボモーターの利点と短所

利点：正確な速度制御、ハードトルクと速度の特性、単純な制御原則、使いやすい、安価な価格。

短所：ブラシの整理、速度制限、追加の抵抗、粒子の摩耗（ほこりのない環境には適していません）

ACサーボモーターの利点と短所

利点：優れた速度制御特性、速度範囲全体のスムーズな制御、振動がほとんどない、90％を超える高効率、高発熱、高速制御、高精度の位置制御（エンコーダーの精度に応じて）、内部の定格トルク、低慣性、低慣性、低ノイズ、ノーブラシ摩耗、メンテナンス（dust -frele、explree、dist -free、explere、dasefree）

短所：コントロールはより複雑で、PIDパラメーターを決定するためにドライブパラメーターを現場で調整する必要があり、より多くの接続が必要です。

DCサーボモーターはブラシとブラシレスモーターに分割されます

ブラシ付きモーターのコストは低く、構造がシンプルで、開始トルクが大きく、速度レギュレーション範囲が広く、制御が容易で、メンテナンスが必要ですが、メンテナンスが必要ですが（カーボンブラシの交換）、電磁干渉を生成し、使用環境の要件があり、通常はコストに敏感な一般的な産業および市民の場合に使用されます。

ブラシレスモーターのサイズと軽量は小さく、出力が高く、速度が高く、速度が高く、慣性が高く、トルクが安定し、回転が滑らかで、コントロールが複雑で、電子波や正弦波、維持維持、高効率、高効率、エネルギー貯蓄、低気温の放射線、環境のための低い電気放射、潜在的な放射線、エネルギー貯蓄で産業できます。

ACサーボモーターもブラシレスモーターであり、同期モーターと非同期モーターに分割されています。現在、同期モーターは一般にモーションコントロールで使用されています。電力範囲は大きく、電力は大きくなり、慣性が大きく、最大速度は低く、速度はパワーの増加とともに増加します。均一な速度降下、低速度と滑らかなランニングの機会に適しています。

サーボモーター内のローターは永久磁石です。ドライバーは、u/v/w 3つの位相電気を制御して、電磁場を形成します。ローターは、この磁場の作用下で回転します。同時に、モーターに付属するエンコーダは、ドライバーにフィードバック信号を送信します。値は、ローター回転の角度を調整するために比較されます。サーボモーターの精度は、エンコーダーの精度（行数）に依存します。

サーボモーターとは何ですか？いくつの種類がありますか？作業特性は何ですか？

回答：エグゼクティブモーターとも呼ばれるサーボモーターは、自動制御システムのアクチュエータとして使用され、受信した電気信号をモーターシャフトの角度変位または角速度出力に変換します。

サーボモーターは、DCとACサーボモーターの2つのカテゴリに分かれています。 彼らの主な特徴は、信号電圧がゼロであり、トルクの増加とともに均一な速度で速度が低下する場合、自己旋回がないことです。

ACサーボモーターとブラシレスDCサーボモーターのパフォーマンスの違いは何ですか？

回答：ACサーボは正弦波によって制御され、トルクリップルが小さいため、ACサーボモーターの性能が向上します。一方、ブラシレスDCサーボは台形の波によって制御されます。しかし、ブラシレスDCサーボコントロールは比較的シンプルで安価です。

恒久的なマグネットACサーボドライブテクノロジーの急速な発展により、DCサーボシステムは排除される危機に直面しました。テクノロジーの開発に伴い、永続的なマグネットACサーボドライブテクノロジーは傑出した開発を達成し、さまざまな国の有名な電気メーカーが新しいシリーズのACサーボモーターとサーボドライブを継続的に発表しました。 ACサーボシステムは、現代の高性能サーボシステムの主要な開発方向になり、DCサーボシステムが排除される危機に直面しています。

DCサーボモーターと比較して、永続的なマグネットACサーボモーターには次の主な利点があります。

ブラシと整理者を使用すると、操作はより信頼性が高く、メンテナンスが行われません。

（2）ステーター巻き加熱が大幅に減少します。

inertia慣性は小さく、システムには迅速な応答があります。

⑷高速で高級作業状態が良好です。

同じ電力の下でのsmallサイズと軽量。

サーボモーターの原理

ACサーボモーターの固定子の構造は、基本的にコンデンサ分割単相非同期モーターの構造と類似しています。ステーターには、90°の相互差がある2つの巻線が装備されています。1つは励起巻線RFで、常にAC電圧UFに接続されています。もう1つは、制御信号電圧UCに接続されている制御巻線Lです。したがって、ACサ​​ーボモーターは2つのサーボモーターとも呼ばれます。

ACサーボモーターのローターは通常、リスケージになりますが、サーボモーターを広範な範囲、線形機械的特性、「自動回転」現象、および通常のモーターと比較して高速応答性能を持つため、ローター抵抗は大きく、慣性の瞬間は小さいはずです。現在、広く使用されているローター構造には2つのタイプがあります。1つは、高耐性導電性材料で作られた高抵抗ガイドバーを備えたリス - ケージローターです。ローターの慣性モーメントを減らすために、ローターは細長になります。もう1つは中空のカップです - アルミニウム合金で作られた形状のローター、カップの壁はわずか0.2〜0.3mmです。中空のカップ型ローターの慣性モーメントは小さく、応答は高速で、操作は安定しているため、広く使用されています。

ACサーボモーターに制御電圧がない場合、ステーターの励起巻線によって生成される脈動磁場のみがあり、ローターは静止しています。制御電圧がある場合、固定子に回転磁場が生成され、回転器が回転磁場の方向に回転します。負荷が一定の場合、モーターの速度は制御電圧の大きさで変化します。制御電圧の位相が反対の場合、サーボモーターが逆になります。

ACサーボモーターの動作原理は、コンデンサの作用 - 単相非同期モーターのそれに似ていますが、前者のローター抵抗は後者のローター抵抗よりもはるかに大きいです。したがって、コンデンサ操作の非同期モーターと比較して、サーボモーターには3つの顕著な特徴があります。

1。大規模な開始トルク：ローター抵抗が大きいため、トルク特性（機械的特性）は線形に近く、より大きな開始トルクがあります。したがって、ステーターに制御電圧がある場合、ローターはすぐに回転し、高速で高感度の特性があります。

2。幅広い動作範囲：安定した動作と低ノイズ。 [/p] [p = 30、2、左] 3。自己rotation現象なし：動作中のサーボモーターがコントロール電圧を失うと、モーターはすぐに動作を停止します。

「精密透過マイクロモーター」とは何ですか？

「Precision Transmission Micro Motor」は、システム内で頻繁に変更される命令を迅速かつ正確に実行でき、サーボメカニズムを促進して命令によって予想される作業を完了することができ、それらのほとんどは次の要件を満たすことができます。

1.開始、停止、ブレーキ、逆速度、低速で頻繁に走ることができ、機械的強度、高耐熱性レベル、断熱レベルが高い。

2。良好な高速応答能力、大きなトルク、小さな慣性モーメント、および小さな時定数。

3。ドライバーとコントローラー（サーボモーター、ステッピングモーターなど）を使用すると、コントロールパフォーマンスが優れています。

4.高い信頼性と高精度。

「精密伝送マイクロモーター」のカテゴリ、構造、およびパフォーマンス

ACサーボモーター

（1）CAGE -TYPE 2相ACサーボモーター（細長いケージタイプローター、ほぼ線形機械的特性、少量と励起電流、低電力サーボ、低速度動作は十分に滑らかではありません）

（2）非磁気カップローター2相ACサーボモーター（コアレスローター、ほぼ線形機械的特性、大量および励起電流、小型パワーサーボ、低速でのスムーズな動作）

（3）強磁性カップローターを備えた2相ACサーボモーター（強磁性材料で作られたカップローター、ほぼ線形の機械的特性、ローターの慣性の大きなモーメント、小さなコギング効果、安定した動作）

（4）同期永久磁石ACサーボモーター（永久磁石同期モーター、タコメーター、位置検出要素で構成される同軸積分ユニット、ステーターは3相または2相であり、磁気材料ローターはドライブを装備する必要があります。パワー、および小さなトルクの変動。

（5）非同期3相ACサーボモーター（ローターはケージ型非同期モーターに似ており、ドライバーを装備する必要があります。ベクトル制御を採用し、一定の電力速度調節の範囲を拡大します。

DCサーボモーター

（1）印刷巻きDCサーボモーター（ディスクローターとディスクステーターは円筒形の磁気鋼で軸方向に結合し、慣性のローターモーメントは小さく、コグの効果はなく、飽和効果がなく、出力トルクは大きい）

（2）ワイヤー - 巻きディスクタイプDCサーボモーター（ディスクローターとステーターは円筒形の磁気鋼で軸方向に結合し、慣性のローターモーメントは小さく、制御性能は他のDCサーボモーターよりも優れており、効率は高く、出力トルクは大きい）

（3）カップタイプのアーマチュアパーマネットマグネットDCモーター（コアレスローター、慣性の小さなローターモーメント、増分モーションサーボシステムに適しています）

（4）ブラシレスDCサーボモーター（ステーターは多相巻き、ローターは永久磁石で、ローター位置センサー、スパーク干渉なし、長寿命、低ノイズを備えています）

トルクモーター

（1）DCトルクモーター（平らな構造、極の数、スロット数、整流片の数、直列導体数、大量の出力トルク、低速または失速した連続作業、良好な機械的および調整特性、小さな電気機械的時代定数）

（2）ブラシレスDCトルクモーター（構造はブラシレスDCサーボモーターに似ていますが、多くのポール、スロット、シリーズコンダクターを備えたフラットです。

（3）ケージタイプのACトルクモーター（ケージタイプローター、フラット構造、多数の極とスロット、大きな開始トルク、小さな電気機械定数、長期ロック旋回操作、ソフト機械的特性）

（4）ソリッドローターACトルクモーター（強磁性材料、平らな構造、多数の極とスロット、長期ロック旋門、滑らかな動作、柔らかい機械的特性で作られた固体ローター）

ステッピングモーター

（1）反応性ステッピングモーター（ステーターとローターはシリコンスチールシートで作られており、ローターコアに巻かれておらず、ステーターに制御巻きがあります。ステップ角度は小さく、走る周波数は高く、ステップ角度の精度は低く、セルフロックトルクはありません）

（2）永久磁石ステッピングモーター（永久磁石ローター、ラジアル磁化極性、大きなステップ角、低い開始および動作周波数、保持トルク、および反応性タイプよりも少ない電力消費が必要ですが、正と負のパルスは電流が必要です）

（3）ハイブリッドステッピングモーター（永久磁石ローター、軸方向磁化極性;高いステップ角度精度、保持トルク、小さな入力電流、反応性および永久磁石の両方