Zijn servo-motoren AC of DC?

Inhoud verbergen Wat is een servo-motor Een servo-motor is een van de meest gebruikte elementen in technologie tegenwoordig, waarmee specifieke lage koppelactiviteiten mogelijk zijn en vaak wordt ingezet in robottewerkcellen of automatisering/luchtvaart/medische instrumenten. De motoren bieden een perfecte oplossing voor open-lus of gesloten-lus positie-, snelheids- en versnellingcontrole. AC of DC zijn echter meer dan alleen spanningverschillen. Het heeft een vrij zachte maar directe invloed op prestatie-overhead, efficiëntie en de toepassingen waarin het het beste functioneert.

In deze post zullen we proberen de voeding van de servo-motor te ontsluieren; enkele van de ambiguïteiten van AC/DC te ontcijferen en meer, zodat er bij het zoeken naar een bepaald type servo-motoren een eenvoudig te volgen richtlijn beschikbaar is.

Dit is in wezen dezelfde discussie tussen AC en DC die je kunt vinden in gesprekken over servomotoren. DC-motoren worden aangedreven door DC of gelijkstroom, die als invoer dienstdoet en wordt geleverd vanuit een externe bron zoals een accu. Omdat ze meestal worden voedingsgestuurd vanaf het netwerk of speciaal ontworpen omvormers, werken AC-motoren met wisselstroom die afwisselend van richting verandert; wat vaak leidt tot een eenvoudiger constructie en besturing. AC, die constant zijn polariteit wijzigt, vereist een nog complexere ontwerp met condensatoren en spoelen om dit heen-en-weer te kunnen hanteren.

Er zijn twee soorten voedingbronnen -- AC of DC in het geval van servomotoren en dit heeft een groot effect op de prestatiekenmerken. DC servomotoren worden meestal gebruikt in toepassingen die snelle versnelling vereisen met zeer hoge verhoudingen van koppel tot traagheid: b.v. vacuümproceslijnen en pomp-onderzoekers (voeg hier een afbeelding van hetzelfde toe). Dit komt doordat ze een lage traagheid hebben en snel reageren op controlewijzigingen, waardoor ze ideaal zijn voor precisiepositietoepassingen die snelle en nauwkeurige bewegingen vereisen. Toch kan de efficiëntie bij toenemende snelheden iets dalen omdat elektrische verliezen optreden bij zeer lage koppelbewerkingen.

AC-servomotoren produceren hoge koppelingsmomenten bij extreem lage snelheden, met een breed snelheidsbereik tot 10:1. In de praktijk zijn dit voornamelijk Brushless DC-motoren of Stepper-motoren, maar voordat we dieper ingaan op dit onderwerp moeten enkele basisprincipes over servomotoren worden uitgelegd. Dit komt doordat ze ook goed blijven functioneren in het hoge snelheidsbereik gedurende lange perioden, vooral op machines met draaiende onderdelen. Bovendien hebben brushed DC-motoren borstels die na veel bedrijftijd een extra slijtplek vormen; het resultaat kan potentiële minder nauwkeurige bewegingen en minder onderhoudsvriendelijke gedrag opleveren bij AC-versies.

Dit zijn de valkuilen die de keuze tussen AC of DC voor een voedingsbron vertroebelen. We moeten opmerken dat nu meer dan ooit de grenzen tussen technologie en media dunner worden. Ook al worden moderne motorregelsystemen met borstelloze DC-motoren in een digitale AC-design steeds nauwkeuriger en efficiënter, één punt kan worden verwacht. Uiteindelijk zullen ze tegenwoordig meer worden beïnvloed door wat een gegeven toepassing of systeem vereist, wegens milieucondities en bestaande elektriciteitsinfrastructuur dan in het verleden.

De keuze tussen het gebruik van AC en DC servomotoren in precisiebesturing is eenvoudig - we moeten de mogelijkheden van elk motortype in overweging nemen. Bijvoorbeeld, DC servomotoren zijn ideaal voor toepassingen die positionele nauwkeurigheid vereisen zoals bij CNC-machines omdat ze constante koppelkracht en een snellere respons bieden. Als voorbeeld werd gezegd dat AC servomotoren hier goed presteerden bij grote schaal industriële automatisering (bijv. transportbanden of hoge-snelheids montageketens) die verplaatsingen op hogere snelheden en het hanteren van meer spanning over grotere afstanden vereisten; omdat dit betekende dat ze sneller konden bewegen EN zwaardere lasten gemakkelijker konden hanteren dan vergelijkbare gepoederde DC-eenheden, allemaal terwijl ze heen en weer raceten!

Besluitvorming - 29% (ook te lezen: milieubewust) AC-motor afgesloten om te worden gemaakt van niet-geperste materialen, hogere en lagere temperaturen dan normale lagers kunnen aan of niet bijvoorbeeld stof, vochtigheid etc. Evenzo voor draagbare apparaten of systemen (die met een batterij moeten werken), zijn DC-motoren eenvoudiger en praktischer omdat de elektriciteitbron DC levert.

Om het AC/DC-probleem aan te pakken, zijn volledige toepassingsvereisten nodig, maximale snelheidsbehoeften; gezonde start-torque voor veldbelaste diensten en acceptabele snelheden met wisselstroom - plus energieproblemen. DC-motoren presteren hierbij uitstekend, want om snel te starten en te draaien kan een motor hoge start-torque vereisen (torque = kracht x afstand), waarmee AC moeite kan hebben op bredere snelheidsbereiken terwijl tegelijkertijd de efficiënties behouden blijven die beter worden geleverd door een AC-systeem.

In de praktijk simuleer of test je waarschijnlijk gewoon tot uitputting, totdat een methode beter lijkt dan de andere. Bovendien maken hybride servomotortechnologieën en verbeterde controlealgoritmes het mogelijk dat AC-systemen zich gedragen als DC in snelheid, zonder de prestaties van het veld te verliezen - het beste van beide werelden combineren.

Uiteindelijk maakt het niet uit of het een AC- of DC-oplaadproces is voor een servomotor, het komt erop neer om specifieke eisen te voldoen door de juiste motorattributen te selecteren. Dat klinkt als een statistisch debat, maar het draait vooral om het ontzenuwen van de mythe wat servomotor vermogen biedt en ervoor zorgen dat ingenieurs efficiënter gebruik kunnen maken van deze nauwkeurige controle die zoveel technische wonderen in verschillende industrieën mogelijk maakt door hun innovaties.