Er servomotorer AC eller DC?

Indhold skjule Hvad er en servo motor? En servo motor er en af de mest almindeligt benyttede elementer i teknologien disse dage, hvilket tillader specifikke lav-torque øvelser og ofte bliver implementeret i nogle robotarbejdspladser eller automatisering/luftfart/medicinsk udstyr brug. Motorerne giver en perfekt match på åben-løkke eller lukket-løkke position, hastighed og acceleration kontrol. Dog er AC eller DC mere end bare spændingsforskelle. Det har en ret soft men direkte indvirkning i forhold til ydelses-overhoved, effektivitet og anvendelsesområder hvor den fungerer bedst.

I denne artikel vil vi forsøge at afklare servo motorens strømkilde; dekode nogle af de AC/DC tvetydigheder og mere, således at der er en nemmeforståelig vejledning til rådighed, når man søger efter en bestemt type servo motor.

Dette er i væsentlig grad den samme debat om AC vs DC, som du kan finde i diskussioner om servomotorer. DC-motorer drives af DC eller direkte strøm, der fungerer som dens input og leveres fra en ekstern kilde såsom en batteri. Da de normalt drives fra netværket eller specielt designede invertere, fungerer AC-motorer ved hjælp af alternativ strøm, der skifter retning. Dette fører ofte til, at de har en mere simpel konstruktion og kontrol. AC, der konstant skifter sin polaritet, kræver et endnu mere komplekst design med kondensatorer og induktorer for at håndtere denne svingsomhed frem og tilbage.

Der findes to typer strømkilder -- AC eller DC i tilfælde af servomotorer, og det har en stor indvirkning på dets ydelsesegenskaber. DC servomotorer bruges mest i applikationer, der kræver hurtig acceleration med meget høje forhold mellem vridmoment og inertie: f.eks. vakuumbehandlingslinjer og pumpelaboranters (tilføj billede her). Dette skyldes, at de har lav inert og hurtigt følger kontrolændringer, hvilket gør dem til ideelle kandidater til præcisionspositionsapplikationer, der kræver hurtige og nøjagtige bevægelser. Imidlertid kan effektiviteten falde lidt, når hastighederne stiger, da elektriske tab opstår under meget lave vridmomentoperationer.

AC servomotorer producerer høj torsion ved ekstremt lave hastigheder, med en bred hastighedsområde op til 10:1. I anvendelse er disse hovedsagelig Brushless DC motorer eller Stepper Motorer, men før vi dykker ned i den detaljerede drøftelse af dette emne, bør nogle grundlæggende aspekter om servomotorer udarbejdes. Dette skyldes denne karakteristik kan de stadig fungere godt på høj-hastighedsinterval for en lang periode, især på maskiner med roterende dele. Desuden har brushed DC motorer også borste, hvilket kan være en yderligere udslidningspunkt efter meget køretid; resultatet kunne potentielvis være mere konsistente og mindre vedligeholdelsesintensive opførsel fra AC versioner.

Disse er de faldgruber, der forvirrer valget mellem AC og DC som strømkilde. Vi bør bemærke, at grænserne mellem teknologi og medier nu mere end nogensinde er tyndere. Selv om moderne motorstyringssystemer med burlesløse DC-motorer i en digital AC-design bliver stadig præcisiere og effektivere, kan man forvente én ting. Til sidst afhænger det i disse dage mere af, hvad en given anvendelse eller system kræver, på baggrund af miljøforhold og den eksisterende strøminfrastruktur end tidligere.

Valget mellem at bruge AC- og DC-servomotorer i nøjagtig regulering er tydeligt - der er egenskaber ved hver motortype, som vi skal tage højde for. For eksempel er DC-servomotorer ideelle til anvendelser, hvor der kræves positionelt nøjagtighed som dem af CNC-maskiner, fordi de tilbyder konstant køretøjet og hurtigere svar. Som et eksempel blev det sagt, at AC-servomotorer havde overgået her inden for storstilsk industriell automatisering (f.eks. fødevarebånd eller højhastighedsmonteringslinjer), der krævede at flytte på højere hastigheder og lægge mere belastningsstyrke over større afstande; fordi dette betød, at de kunne flytte hurtigere OG håndtere tungere laster meget lettere end sammenlignelige DC-børstede enheder, alt mens de rakte frem og tilbage!

Beslutningstagning - 29% (læs også: miljømæssig) AC-motor tættsået for at være AC-motorer lavet af ikke-pressede materialer, højere og lavere temperaturer end normale kulager kan klare eller ikke, f.eks. støv, fugtighed osv. På samme måde for portable enheder eller systemer (dem der skal køre på batteri), er DC-motorer nemmere og mest praktiske på grund af, at en strømkilde vil levere DC.

For at tackle det AC/DC-problem, kræver det: fulde ansøgningskrav, top hastighedsbehov; sund start-up skruemoment til feltindlastet service og acceptable hastigheder med alternating current - plus strømproblemer. DC-motorer præsterer særligt godt her, da en motor muligvis kræver højt startskruemoment (skruemoment = kraft x afstand) for at kunne starte og køre hurtigt, hvilket AC kan have problemer med på bredere hastighedsintervaller, mens man også vedligeholder de effektiviteter, der bedre leveres af et AC-system.

I virkeligheden tester du eller simulerer nok bare indtil det ene synes at være bedre end de andre. Desuden gør hybride servomotor-teknologier og forbedrede kontrolalgoritmer det muligt for AC-systemer at opføre sig næsten som DC i hastighed uden at miste feltets ydeevne - at have det bedste af begge verdener.

Til sidst handler det om, om det er AC eller DC, der oplader en servomotor, men det kommer også an på at matche specifikke krav ved korrekt udvalg af motorattributter. Det lyder som et statistisk debat, men det handler virkelig om at afsløre myten om, hvad der leverer servomotor-styrke og lade ingeniører udnytte denne præcise kontrol mere effektivt, der spiller ind i så mange tekniske vidunder, der tjenester forskellige industrier med deres innovationer.