Do czego służy serwonapęd?

Serwonapęd odbiera sygnał sterujący z układu sterowania, wzmacnia go i przesyła prąd elektryczny do serwosilnika, aby wytworzyć ruch proporcjonalny do sygnału sterującego. Zazwyczaj sygnał sterujący reprezentuje żądaną prędkość, ale może również reprezentować żądany moment obrotowy lub położenie.

Funkcjonować

Serwonapęd odbiera sygnał sterujący z układu sterowania, wzmacnia sygnał i przesyła prąd elektryczny dosilnik serwow celu wytworzenia ruchu proporcjonalnego do sygnału sterującego. Zazwyczaj sygnał sterujący reprezentuje żądaną prędkość, ale może również reprezentować żądany moment obrotowy lub położenie.transduktorPodłączony do serwosilnika przekazuje aktualny stan silnika do serwonapędu. Serwonapęd porównuje następnie aktualny stan silnika z zadanym stanem silnika. Następnie zmienia napięcie,częstotliwośćLubszerokość impulsudo silnika, aby skorygować wszelkie odchylenia od zadanego stanu.

W prawidłowo skonfigurowanym systemie sterowania serwosilnik obraca się z prędkością bardzo zbliżoną do sygnału prędkości odbieranego przez serwonapęd z systemu sterowania. Aby uzyskać pożądaną wydajność, można dostosować kilka parametrów, takich jak sztywność (znana również jako wzmocnienie proporcjonalne), tłumienie (znane również jako wzmocnienie różniczkowania) i wzmocnienie sprzężenia zwrotnego. Proces regulacji tych parametrów nazywa siędostrajanie wydajności.

Mimo że wiele serwosilników wymaga napędu przeznaczonego specjalnie dla danej marki lub modelu silnika, obecnie dostępnych jest wiele napędów kompatybilnych z szeroką gamą silników.

Cyfrowe i analogowe

Serwonapędy mogą być cyfrowe, analogowe lub oba. Napędy cyfrowe różnią się od analogowych tym, że posiadają mikroprocesor, czyli komputer, który analizuje przychodzące sygnały, sterując mechanizmem. Mikroprocesor odbiera strumień impulsów z enkodera, umożliwiając określenie prędkości i położenia. Zmiana impulsu, czyli sygnału impulsowego, pozwala mechanizmowi na regulację prędkości, tworząc w zasadzie efekt regulatora prędkości. Powtarzające się zadania wykonywane przez procesor umożliwiają szybkie, samoregulujące się działanie napędu cyfrowego. W przypadkach, gdy mechanizmy muszą dostosować się do wielu warunków, może to być wygodne, ponieważ napęd cyfrowy może szybko dostosować się przy niewielkim wysiłku. Wadą napędów cyfrowych jest duże zużycie energii. Jednak wiele napędów cyfrowych instaluje akumulatory pojemnościowe w celu monitorowania żywotności baterii. Ogólny system sprzężenia zwrotnego dla serwonapędu cyfrowego jest podobny do analogowego, z tą różnicą, że mikroprocesor wykorzystuje algorytmy do przewidywania warunków systemu.

 

Zastosowanie w przemyśle

Serwonapęd OEM firmy INGENIA zainstalowany na frezarce CNC sterującej silnikiem Faulhaber

Systemy serwo mogą być stosowane wCNCObróbka mechaniczna, automatyzacja fabryk i robotyka, a także inne zastosowania. Ich główną zaletą w porównaniu z tradycyjnym prądem stałym lubSilniki prądu przemiennegoto dodanie sprzężenia zwrotnego silnika. To sprzężenie zwrotne może służyć do wykrywania niepożądanego ruchu lub do zapewnienia dokładności zadanego ruchu. Sprzężenie zwrotne jest zazwyczaj zapewniane przez enkoder. Serwomechanizmy, stosowane w układach ze stałą zmianą prędkości, charakteryzują się dłuższą żywotnością niż typowe silniki prądu przemiennego. Serwomechanizmy mogą również pełnić funkcję hamulca, odłączając energię elektryczną generowaną przez sam silnik.