4 Сервопривод
Полная информация по сервоприводам содержится в каталогах "Geared Servomotors" ("Серводвигатели с редуктором"), в системном руководстве "MOVIDRIVE® Drive Inverters" ("Приводные преобразователи MOVIDRIVE®"), в каталоге "MOVIDYN® Servo Controllers" ("Сервопреобразователи MOVIDYN®") и в документации "Drive Engineering Practical Implementation. Servo Drives" ("Практика приводной техники. Сервоприводы").
и
Рис. 15. Приводные преобразователи MOVIDRIVE®, сервопреобразователь MOVIDYN®, асинхронный и синхронный серводвигатели
Определение
В различных сферах применения современной приводной техники высокие требования предъявляются к следующим характеристикам:
• динамика;
• точность позиционирования;
• точность частоты вращения;
• диапазон регулирования;
• стабильность вращающего момента;
• перегрузочная способность.
Динамика
Требования к динамике, т. е. к временным характеристикам привода, обусловлены все более ускоряющимися технологическими процессами, сокращением длительности/увеличением количества циклов, что и определяет производительность рабочей машины.
Точность
Возможности применения приводной системы очень часто зависят от точности ее работы. Современная динамичная приводная система должна соответствовать требованиям высокой точности.
Диапазон регулирования частоты вращения
Сервоприводными называются системы, обладающие высокой динамикой, точностью и перегрузочной способностью в широком диапазоне регулирования частоты вращения.
4.1 Серводвигатели
Конструкция
Компания SEW предлагает асинхронные и синхронные серводвигатели. Конструкция статора этих двигателей принципиально одинакова, но их роторы различаются:
• Асинхронный серводвигатель имеет короткозамкнутый ротор, магнитное поле в котором создается за счет индукции.
• На роторе синхронного серводвигателя закреплены магниты, создающие в нем постоянное магнитное поле.
Механические характеристики
На графике механической характеристики серводвигателя можно различить три ограничения, которые следует учитывать при проектировании привода:
1. Максимальный вращающий момент двигателя определяется его механической конструкцией. Для синхронного серводвигателя величина момента ограничивается еще и нагрузочной способностью постоянных магнитов.
2. Ограничение вращающего момента в верхнем диапазоне частоты вращения обусловлено падением напряжения на клеммах. Это напряжение зависит от напряжения промежуточного звена и падения напряжения на кабелях. В результате влияния противоэдс (индуцированное напряжение на роторе двигателя) ток в обмотке статора больше не достигает максимальной величины.
3. Еще одно ограничение – это степень использования двигателя по нагреву. При проектировании рассчитывается эффективный вращающий момент. Он не должен превышать значений механической характеристики для продолжительного режима S1. Превышение ограничения по нагреву может привести к повреждению изоляции обмотки.
Рис. 16. Пример механических характеристик синхронного и асинхронного серводвигателя
VY = вентилятор принудительного охлаждения для синхронных двигателей
VR = вентилятор принудительного охлаждения для асинхронных двигателей