Servo variklis reiškia elektros variklį, naudojamą servo sistemoje mechaninių komponentų veikimui valdyti; jis veikia kaip pagalbinis variklis ir netiesioginis greičio{0}}reguliavimo įtaisas. Servo varikliai leidžia tiksliai valdyti greitį ir padėties tikslumą, paverčiant įtampos signalus į sukimo momentą ir sukimosi greitį, kad būtų galima valdyti valdomą objektą. Servo variklio rotoriaus greitis yra reguliuojamas įvesties signalais, į kuriuos jis greitai reaguoja. Automatinėse valdymo sistemose servovarikliai tarnauja kaip paleidimo elementai; jiems būdinga maža elektromechaninė laiko konstanta ir didelis tiesiškumas, leidžiantis paversti gautus elektrinius signalus į kampinio poslinkio arba kampinio greičio išvestis variklio velene. Servo varikliai plačiai naudojami tokiose srityse kaip robotika, pramonės automatika, ličio{5}}jonų baterijų gamybos įranga, fotovoltinė įranga, aukščiausios klasės CNC staklės ir nedidelės{7}}CNC mašinos. Konkrečiai, nuolatinės srovės servo varikliai gali būti naudojami tokioje įrangoje kaip EDM mašinos, robotiniai manipuliatoriai ir tiksliosios mašinos.
Servo varikliai yra suskirstyti į du pagrindinius tipus: DC ir AC. Nuolatinio magneto kintamosios srovės servovarikliai yra reikšmingas evoliucijos žingsnis šioje srityje, o servovarikliai be šepetėlių ir su jais susijusios pavaros yra pavyzdiniai šios kategorijos produktai. Pagrindinės jų charakteristikos yra savaiminio -sukimosi (dreifavimo) nebuvimas, kai valdymo signalo įtampa lygi nuliui, ir sukimosi greitis, kuris tolygiai mažėja didėjant sukimo momentui. Numatoma, kad iki 2025 m. Kinija pasieks didesnį pagrindinių komponentų, -tokių kaip servovarikliai-, lokalizavimo tempą, ir tikimasi, kad ji taps grynąja šių technologijų eksportuotoja. Be to, tokie gaminiai kaip „išmanieji elektriniai sukamieji cilindrai“ naudoja servovariklius kaip tiesioginį energijos šaltinį; Šiame kontekste servo variklis veikia kaip pagrindinis varomasis blokas, galintis pakeisti hidraulines suspaudimo sistemas, įprastas CNC staklėse. Servo varikliai taip pat buvo nustatyti kaip vienas iš svarbiausių komponentų besiformuojančioje AI srityje.
Servo sistema (arba servo mechanizmas) yra automatinė valdymo sistema, sukurta siekiant užtikrinti, kad valdomi išvesties kintamieji, -pvz., objekto padėtis, orientacija ar būsena-, tiksliai sektų ir sektų bet kokius savavališkus įvesties tikslo (arba nustatytos vertės) pakeitimus. Servo sistemos pirmiausia remiasi impulsais nustatant padėtį. Iš esmės koncepcija yra tokia: kai servo variklis gauna vieną impulsą, jis sukasi per kampinį poslinkį, atitinkantį tą impulsą, ir taip pasiekiamas tiesinis arba sukamasis judėjimas. Kadangi pats servo variklis turi galimybę generuoti impulsus, jis skleidžia atitinkamą impulsų skaičių kiekvienam sukimosi žingsniui. Taip sukuriamas abipusis variklio gaunamų impulsų ir jo generuojamų impulsų mainai,{6}}žinomi kaip „uždara kilpa“-. Todėl sistema gali tiksliai sekti, kiek impulsų buvo perduota į servo variklį, palyginti su tuo, kiek jų buvo gauta atgal. Tai leidžia labai tiksliai valdyti variklio sukimąsi, palengvinant padėties nustatymo tikslumą iki 0,001 mm. Nuolatinės srovės servo varikliai yra plačiai suskirstyti į šepetinius ir be šepetėlių tipus. Šepetys varikliai pasižymi maža kaina, paprasta konstrukcija, dideliu paleidimo momentu, plačiu greičio reguliavimo diapazonu ir paprastu valdymu; tačiau juos reikia prižiūrėti-konkrečiai, tai yra nepatogi užduotis pakeisti anglinius šepetėlius-ir yra linkę generuoti elektromagnetinius trukdžius, todėl norint veikti reikia tam tikrų aplinkos sąlygų. Vadinasi, jie puikiai tinka-pritaikyti išlaidoms{17}}jautrioms bendroms pramonės ir vartotojų reikmėms.
Varikliai be šepetėlių, atvirkščiai, pasižymi kompaktišku dydžiu, lengvu svoriu, didele galia, greita reakcija, dideliu sukimosi greičiu, maža inercija, sklandžiu sukimu ir stabiliu sukimo momentu. Nors jų valdymo mechanizmai yra sudėtingesni, jie lengvai palengvina išmanų valdymo integravimą; be to, jų elektroniniai komutavimo metodai yra lankstūs, todėl galima atlikti kvadratinę -bangą arba sinusinę-bangą. Šie varikliai nereikalauja priežiūros-, labai efektyvūs, veikia žemesnėje temperatūroje, skleidžia minimalią elektromagnetinę spinduliuotę ir pasižymi ilgu tarnavimo laiku, todėl tinkami naudoti įvairiose aplinkose.
Kintamosios srovės servo varikliai taip pat yra bešepetėlių variklių tipas, suskirstytas į sinchronines ir asinchronines kategorijas. Judesio valdymo programose dažniausiai pirmenybė teikiama sinchroniniams varikliams dėl didelio jų galios diapazono, kuris leidžia realizuoti labai didelę galią. Paprastai jie pasižymi didele inercija ir santykinai mažu didžiausiu sukimosi greičiu-, kuris greitai mažėja didėjant variklio galiai. Todėl jie idealiai tinka programoms, kurioms reikalingas sklandus, mažo{4}}greičio veikimas.
3. Servo variklio rotorius susideda iš nuolatinių magnetų. Trijų -fazių U/V/W srovės, kurias valdo variklio vairuotojas, sukuria elektromagnetinį lauką, todėl šio lauko veikiamas rotorius sukasi. Tuo pačiu metu variklyje integruotas kodavimo įrenginys grąžina signalus vairuotojui; Tada vairuotojas palygina šias grįžtamojo ryšio vertes su tikslinėmis vertėmis, kad sureguliuotų rotoriaus sukimosi kampą. Galiausiai servo variklio padėties nustatymo tikslumą lemia jo kodavimo tikslumas (konkrečiai, eilučių skaičius). Kalbant apie funkcionalumą, kintamosios srovės servovarikliai skiriasi nuo nuolatinės srovės servovarikliais be šepetėlių tuo, kad kintamosios srovės servovariklis pasižymi puikiu našumu; Taip yra todėl, kad jame naudojamas sinusoidinis valdymas, todėl sukimo momento bangavimas yra minimalus. Nuolatinės srovės servovarikliai, atvirkščiai, naudoja trapecijos formos bangas. Tačiau nuolatinės srovės servosistemos yra paprastesnės konstrukcijos ir ekonomiškesnės{8}}.
