Сервомотор мен асинхронды қозғалтқыш
Моторлар – электр энергиясын механикалық энергияға түрлендіретін электромеханикалық құрылғылардың класы. Кейбір қолданбаларда механизмді басқару үшін таза момент қажет, ал кейбір қолданбаларда механизмнің орны мен айналу жылдамдығын бақылау қажет. Асинхронды қозғалтқыш таза бақыланбайтын моментті береді, ал сервоқозғалтқыштар жылдамдық пен біліктің (ротордың) орналасуын реттеуге болатын басқарылатын моментті береді.
Асинхронды қозғалтқыштар туралы толығырақ
Электромагниттік индукция принциптеріне сүйене отырып, бірінші асинхронды қозғалтқыштарды Никола Тесла (1883 жылы) және Галилео Феррарис (1885 жылы) дербес ойлап тапты.
Асинхронды қозғалтқыш екі негізгі бөліктен, статордан және ротордан тұрады. Асинхронды қозғалтқыштағы статор концентрлі магниттік полюстердің сериясы (әдетте электромагниттер), ал ротор - тиін торына ұқсас түрде орналастырылған жабық орамдар немесе алюминий шыбықтар сериясы; сондықтан тиін торлы ротордың атауы. Өндірілген моментті жеткізу үшін білік ротордың осі арқылы өтеді. Ротор статордың цилиндрлік қуысына орналастырылған, бірақ ешқандай сыртқы тізбекке электрлік қосылмаған. Роторға ток беру үшін коммутатор, қылшықтар немесе басқа қосу механизмі пайдаланылмайды.
Кез келген қозғалтқыш сияқты ол роторды айналдыру үшін магниттік күштерді пайдаланады. Статор катушкаларындағы қосылымдар статор катушкаларының дәл қарама-қарсы жағында қарама-қарсы полюстер пайда болатындай етіп орналастырылған. Іске қосу фазасында магниттік полюстер периметрі бойынша мезгіл-мезгіл ауысатын түрде жасалады. Бұл ротордағы орамдардағы ағынның өзгеруін тудырады және ток индукциялайды. Бұл ток роторда магнит өрісін жасайды және статор өрісі мен индукцияланған өріс арасындағы өзара әрекеттесу қозғалтқышты қозғайды.
Асинхронды қозғалтқыштар бір және көпфазалы токтармен жұмыс істеу үшін жасалған; соңғысы үлкен моментті қажет ететін ауыр жүк машиналары үшін. Асинхронды қозғалтқыштардың айналу жиілігін статор полюсіндегі магниттік полюстердің санын немесе кіріс қуат көзінің жиілігін реттеу арқылы басқаруға болады. Қозғалтқыштың айналу моментін анықтауға арналған шара болып табылатын сырғу қозғалтқыштың тиімділігін көрсетеді. Қысқа тұйықталған ротор орамдарының кедергісі аз болғандықтан, кішкене сырғанақ роторда үлкен токты тудырады және үлкен айналдыру моментін тудырады. Дегенмен, ротордың айналу жылдамдығы кіріс қуат көзінің жиілігінен (немесе статор өрісінің айналу жылдамдығынан) баяу. Асинхронды қозғалтқыштарда қозғалтқышты басқаруға арналған кері байланыс контурлары жоқ.
Сервомоторлар туралы толығырақ
Техникалық тұрғыдан сервоқозғалтқыш кері байланысы және тұйық циклды басқаруы бар кез келген қозғалтқыш болып табылады және ол мотордың жұмысын басқару үшін теріс кері байланыс пайдаланылатын серво механизмнің бір бөлігі ғана.
Бірақ, жиі қолданылатын өнеркәсіптік сервоқозғалтқыштар төмен инерция роторы, жоғары айналу моменті тежегіші және жылдамдық пен позиция туралы кері байланыс үшін кірістірілген кодер сияқты қосымша мүмкіндіктері бар қалыпты айнымалы ток асинхронды қозғалтқыштар болып табылады. Барлық осы компоненттер сервожетекте жұмыс істеу үшін біріктіріледі. Тұрақты ток қозғалтқыштары бар сервомеханизмдер әдетте радиомен басқарылатын құрылғыларда, төмен қуат пен жоғары дәлдікті қажет ететін әдеттегі аспаптарда қолданылады.
Тұрақты ток сервоқозғалтқышының статоры әдетте ротордың айналасында 900-де орналастырылған тұрақты магниттерден тұрады. Сервомоторлар крутящий моменттің айтарлықтай тұрақты деңгейлерін беруге арналған және төмен инерцияға ие. Сервомоторға кіріс импульстар түрінде болады және әрбір импульсте қозғалтқыш шектеулі, нақты мөлшерге айналады.
Сервоқозғалтқыштар жоғары айналу моментін бере алады және қозғалтқыштың орналасуы мен жылдамдығын басқаруға болады. Сондықтан сервомоторлар робототехника мен басқару жүйелеріне қатысты қолданбаларда кеңінен қолданылады.
Асинхронды қозғалтқыш пен сервомотордың айырмашылығы неде?
• Сервоқозғалтқыштың жабық контурлы теріс кері байланыс жүйесі бар, ал жалпы асинхронды қозғалтқыштың кері байланыс механизмдері бар (кіріктірілген кодер).
• Сервомотордың жылдамдығы мен орнын дәлірек реттеуге және басқаруға болады, ал асинхронды қозғалтқыштарда тек жылдамдықты реттеуге болады.
• Сервоқозғалтқыштардың инерциясы төмен, ал асинхронды қозғалтқыш роторының инерциясы жоғары.
• Сервомотор басқарылатын қозғалтқыштар класы болып табылады және ол асинхронды қозғалтқыш немесе басқа түр болуы мүмкін.
