Les moteurs servo sont-ils en CA ou en CC ?

Contenu masqué : Qu'est-ce qu'un moteur servo ? Un moteur servo est l'un des éléments les plus couramment utilisés de nos jours dans la technologie, permettant des exercices spécifiques à faible couple et étant souvent déployé dans certains environnements robotiques ou d'automatisation / aérospatiale / instrumentation médicale. Les moteurs offrent une solution idéale pour le contrôle en boucle ouverte ou fermée de la position, de la vitesse et de l'accélération. Cependant, AC ou DC sont bien plus que de simples différences de tension. Ils ont un impact assez doux mais direct en termes de performance, d'efficacité et des cas d'utilisation où ils excellemment le mieux.

Dans ce billet, nous tenterons de démystifier la source d'alimentation des moteurs servo ; décoder certaines des ambiguïtés AC/DC et bien plus encore, afin que lorsqu'il s'agit de rechercher un certain type de moteurs servo, il existe un guide facile à suivre.

Ceci est essentiellement la même discussion AC contre DC que vous pouvez trouver dans les débats liés aux moteurs à servocommande. Les moteurs DC sont alimentés par un courant continu (DC) qui sert d'entrée et est fourni par une source externe, comme une batterie. Comme ils sont généralement alimentés par le réseau électrique ou par des onduleurs spécialement conçus, les moteurs AC fonctionnent grâce au courant alternatif qui change périodiquement de direction, ce qui leur donne souvent une construction et un contrôle plus simples. Le courant alternatif, qui change constamment de polarité, nécessite un design encore plus complexe avec des condensateurs et des inducteurs pour gérer ces variations.

Il existe deux types de source d'alimentation -- courant alternatif (AC) ou courant continu (DC) dans le cas des moteurs à servocommande, et cela a un grand impact sur ses caractéristiques de performance. Les moteurs à servocommande DC sont couramment utilisés dans les applications nécessitant une accélération rapide avec des rapports couple-inertie très élevés : par exemple, les lignes de processus sous vide et les chercheurs en pompes (ajouter une image correspondante ici). Cela est dû au fait qu'ils ont une faible inertie et suivent rapidement les changements de contrôle, ce qui en fait des candidats idéaux pour les applications de positionnement précis nécessitant des mouvements rapides et précis. Cependant, lorsque les vitesses augmentent, l'efficacité peut légèrement diminuer car des pertes électriques se produisent lors d'opérations à très faible couple.

Les moteurs à courant alternatif (AC) produisent un couple élevé à des vitesses extrêmement basses, avec une plage de vitesse large allant jusqu'à 10:1. Dans les applications, il s'agit principalement de moteurs sans balais à courant continu (DC) ou de moteurs pas-à-pas, mais avant d'entrer dans une discussion détaillée sur ce sujet, il est nécessaire de développer certaines bases concernant les servomoteurs. Cela est dû au fait que, grâce à cette caractéristique, ils peuvent fonctionner correctement à des vitesses élevées pendant de longues périodes, en particulier sur les machines dotées de parties rotatives. De plus, les moteurs à courant continu avec balais possèdent également des balais qui peuvent être une autre source d'usure après un temps de fonctionnement prolongé ; le résultat pourrait potentiellement être une performance plus nette et moins d'entretien à long terme pour les versions AC.

Voici les pièges qui embrouillent le choix entre AC et DC pour une source d'alimentation. Nous devrions noter que maintenant plus que jamais, la frontière entre la technologie et les médias est devenue plus fine. Même si les systèmes modernes de commande de moteurs avec des moteurs sans balais en conception AC numérique deviennent de plus en plus précis et efficaces, un point peut être anticipé. Finalement, de nos jours, ils seront davantage influencés par ce que demande une application ou un système donné, en raison des conditions environnementales et de l'infrastructure électrique existante, qu'auparavant.

Le choix entre l'utilisation de moteurs pas à pas en courant alternatif (AC) et en courant continu (DC) dans le contrôle de précision est simple - il y a des capacités de chaque type de moteur dont nous devons tenir compte. Par exemple, les moteurs pas à pas en courant continu sont idéaux pour les applications nécessitant une précision de positionnement comme celles des machines-outils CNC, car ils offrent un couple constant et une réponse plus rapide. Par exemple, on disait que les moteurs pas à pas en courant alternatif excellaient ici pour l'automatisation industrielle de grande envergure (par exemple, les tapis roulants ou les chaînes d'assemblage à haute vitesse) qui nécessitaient de se déplacer à des vitesses élevées et de supporter des forces de contrainte plus importantes sur de plus longues distances ; car cela signifiait qu'ils pouvaient se déplacer plus vite ET gérer des charges plus lourdes bien plus facilement que les unités à balais DC comparables, tout en allant et venant rapidement !

Prise de décision - 29 % (à lire également : environnemental) Moteur AC scellé pour être en moteurs AC fabriqués à partir de matériaux non comprimés, résistant aux températures plus élevées et plus basses que celles supportables par les roulements normaux, ne pouvant pas fonctionner ou non, par exemple face à la poussière, l'humidité, etc. De même, pour les appareils portables ou systèmes (ceux qui nécessitent d'être alimentés par batterie), les moteurs DC sont plus simples et pratiques en raison du fait qu'une source d'alimentation fournira un courant continu.

Pour résoudre le problème AC/DC, il faudra prendre en compte : les exigences complètes de l'application, les besoins en vitesse maximale ; un couple de démarrage robuste pour un service sous charge et des vitesses acceptables avec un courant alternatif - ainsi que des questions d'alimentation. Les moteurs DC se comportent particulièrement bien ici, car pour pouvoir démarrer et fonctionner rapidement, un moteur peut nécessiter un couple de démarrage élevé (couple = force x distance), ce avec quoi les moteurs AC peuvent avoir du mal sur une large plage de vitesses tout en maintenant les efficacités mieux offertes par un système AC.

En réalité, vous simulez probablement ou testez jusqu'à ce qu'une méthode semble meilleure que les autres. De plus, les technologies de moteurs à servocommande hybrides et les algorithmes de contrôle améliorés permettent aux systèmes AC de se comporter virtuellement comme des systèmes DC en vitesse, sans perdre en performance - combinant le meilleur des deux mondes.

Finalement, il s'agit de charger un moteur servo en courant alternatif (AC) ou continu (DC), mais cela revient aussi à bien associer des exigences particulières en sélectionnant correctement les attributs du moteur. Cela peut sembler être un débat statistique, mais il s'agit en réalité de dissiper le mythe de ce qui alimente la puissance d'un moteur servo et de permettre aux ingénieurs d'utiliser plus efficacement ce contrôle précis présent dans tant de merveilles d'ingénierie qui répondent aux besoins variés des industries grâce à leurs innovations.