Servomotors pret indukcijas motoru
Motori ir elektromehānisko ierīču klase, kas pārvērš elektrisko enerģiju mehāniskajā enerģijā. Dažos lietojumos mehānisma darbināšanai ir nepieciešams tīrs griezes moments, un dažos gadījumos ir jākontrolē mehānisma pozīcija un griešanās ātrums. Indukcijas motors nodrošina tīru nekontrolētu griezes momentu, savukārt servomotori nodrošina kontrolētu griezes momentu, kur var regulēt ātrumu un vārpstas (rotora) stāvokli.
Vairāk par indukcijas motoriem
Pamatojoties uz elektromagnētiskās indukcijas principiem, pirmos asinhronos motorus neatkarīgi izgudroja Nikola Tesla (1883. gadā) un Galileo Ferraris (1885. gadā).
Asinhronais motors sastāv no divām galvenajām daļām - statora un rotora. Asinhronā motora stators ir virkne koncentrisku magnētisku polu (parasti elektromagnēti), un rotors ir slēgtu tinumu vai alumīnija stieņu sērija, kas sakārtota līdzīgi kā vāveres būris; līdz ar to arī nosaukums vāveres būra rotors. Vārpsta, kas nodrošina radīto griezes momentu, atrodas caur rotora asi. Rotors ir novietots statora cilindriskajā dobumā, bet nav elektriski savienots ar kādu ārējo ķēdi. Strāvas padevei rotoram netiek izmantots komutators, sukas vai cits savienojuma mehānisms.
Tāpat kā jebkurš motors, tas izmanto magnētiskos spēkus, lai pagrieztu rotoru. Savienojumi statora spolēs ir sakārtoti tā, ka pretēji stabi tiek ģenerēti tieši pretējā statora spoļu pusē. Palaišanas fāzē tiek izveidoti magnētiskie stabi, periodiski mainoties pa perimetru. Tas rada izmaiņas plūsmā pāri rotora tinumiem un izraisa strāvu. Šī strāva rotorā rada magnētisko lauku, un mijiedarbība starp statora lauku un inducēto lauku virza motoru.
Asinhronie motori ir izveidoti tā, lai tie darbotos gan ar vienas, gan daudzfāzes strāvu; pēdējais paredzēts lieljaudas mašīnām, kurām nepieciešams liels griezes moments. Asinhrono motoru ātrumu var kontrolēt, izmantojot vai nu magnētisko polu skaitu statora polā, vai regulējot ievades strāvas avota frekvenci. Slīdēšana, kas ir motora griezes momenta noteikšanas mērs, norāda uz motora efektivitāti. Tā kā īssavienotajiem rotora tinumiem ir maza pretestība, neliela slīdēšana inducē lielu strāvu rotorā un rada lielu griezes momentu. Tomēr rotora rotācijas ātrums ir mazāks par ievades strāvas avota frekvenci (vai statora lauka griešanās ātrumu). Indukcijas motoriem nav atgriezeniskās saites cilpas motora vadībai.
Vairāk par Servo Motors
Tehniski servomotors ir jebkurš motors, kam ir atgriezeniskā saite un slēgtas cilpas vadība, un tā ir tikai daļa no servomehānisma, kurā negatīvo atgriezenisko saiti izmanto, lai kontrolētu motora veiktspēju.
Bet parasti izmantotie rūpnieciskie servomotori ir parastie maiņstrāvas asinhronie motori ar papildu funkcijām, piemēram, zemas inerces rotoru, liela griezes momenta bremzi un iebūvētu kodētāju ātruma un pozīcijas atgriezeniskajai saitei. Visas šīs sastāvdaļas darbojas kopā ar servo piedziņu. Servomehānismus ar līdzstrāvas motoriem parasti izmanto radiovadāmās ierīcēs, parastos instrumentos, kam nepieciešama maza jauda un augsta precizitāte.
Līdzstrāvas servomotora stators parasti tiek veidots ar pastāvīgiem magnētiem, kas novietoti 900 grādos ap rotoru. Servomotori ir paredzēti, lai nodrošinātu ievērojami nemainīgu griezes momenta līmeni, un tiem ir zema inerce. Servomotora ievade tiek ievadīta impulsu veidā, un pie katra impulsa motors griezīsies par noteiktu, precīzu daudzumu.
Servomotori var nodrošināt lielu griezes momentu, un motora stāvokli un ātrumu var kontrolēt. Tāpēc servomotorus plaši izmanto robotikā un ar vadības sistēmām saistītās lietojumprogrammās.
Kāda ir atšķirība starp indukcijas motoru un servomotoru?
• Servo motoram ir slēgta cikla negatīvās atgriezeniskās saites sistēma, turpretim vispārējai indukcijas motoram ir atgriezeniskās saites mehānismi (iebūvētā kodētājā).
• Servomotora ātrumu un pozīciju var regulēt un kontrolēt ar lielāku precizitāti, savukārt indukcijas motoros var regulēt tikai ātrumu.
• Servo motoriem ir zema inerce, savukārt asinhronā motora rotoram ir lielāka inerce.
• Servo motors ir vadāmu motoru klase, un tas var būt asinhronais motors vai cita veida.
