Är servomotorer AC eller DC?

Innehåll dölj Vad är en servomotor? En servomotor är ett av de vanligaste elementen inom tekniken idag, vilket tillåter specifika låg-torque-övningar och används ofta i robotiska arbetsceller eller inom automatisering/luftfart/medicinska instrument. Motorerna ger en perfekt anpassning för öppen eller stängd loopstyrning av position, hastighet och acceleration. Dock är AC eller DC mer än bara spänningskillnader. Det har en ganska mjuk men direkt påverkan när det gäller prestanda över huvudet, effektivitet och användningsfall där den fungerar bäst.

I detta inlägg ska vi försöka klargöra kraftkällan för servomotorn; avkoda några av de oklarheter som finns mellan AC/DC och mer, så att när man letar efter en viss typ av servomotor finns det en enkel att följa handledning tillgänglig.

Detta är i princip samma debatt AC vs DC som du kan hitta i diskussioner relaterade till servomotorer. DC-motorer drivs av DC eller direktström, som fungerar som dess inmatning och levereras från en extern källa, såsom en batteri. Eftersom de vanligtvis drivs från elnätet eller speciellt utformade inverterare, fungerar AC-motorer genom växelström som byter riktning på ett alternativt sätt, vilket ofta leder till att de har en enklare konstruktion och kontroll. AC, som konstant byter sin polaritet, kräver en ännu mer komplex design med kondensatorer och induktorer för att hantera detta svängande fram och tillbaka.

Det finns två typer av strömkälla – AC eller DC i fallet med servomotorer och det har en stor effekt på dess prestandaegenskaper. DC-servomotorer används vanligast i tillämpningar som kräver snabb acceleration med mycket höga kraft-till-inerti-förhållanden: t.ex. vakuumprocesslinjer och pumpforskare (lägg till bild här). Detta beror på att de har låg inerti och snabbt följer kontrollsändringar, vilket gör dem till idealiska kandidater för precisionstillämpningar som kräver snabba och precisa rörelser. Dock, när hastigheterna ökar kan effektiviteten sjunka lite eftersom elektriska förluster inträffar vid mycket låga torque-operationer.

AC-styrmotorer producerar hög tork vid extremt låga hastigheter, med en bred hastighetsomfattning upp till 10:1. I tillämpningen är dessa främst brushless DC-motorer eller stegmotorer, men innan vi dyker ner i den detaljerade diskussionen om detta ämne bör några grundläggande saker om styrmotorer förklaras. Detta beror på att de kan fortsätta fungera väl vid hög hastighet under lång tid, speciellt på maskiner med roterande delar. Dessutom har DC-motorer med kolborstar också borstar som kan bli en ytterligare utarmningspunkt efter mycket drifttid; resultatet kan potentiellt bli mindre pålitligt och kortare underhållsperioder jämfört med AC-varianterna.

Dessa är fällorna som förvirrar valet mellan AC och DC som strömkälla. Vi bör notera att linjerna mellan teknik och media nu mer än någonsin är tunnare. Även om moderna motorstyrningssystem med burshärliga DC-motorer i en digital AC-design blir alltmer exakta och effektiva, kan man förvänta sig ett punkt. Till slut påverkas de dessa dagar troligen mer av vad ett visst program eller system kräver, tack vare miljöförhållanden och den befintliga strökinfrastrukturen än tidigare.

Valet mellan att använda AC- och DC-servomotorer i precisionsstyrning är ganska enkelt - det finns förmågor hos varje motortyp som vi måste ta hänsyn till. Till exempel är DC-servomotorer idealiska för tillämpningar som kräver positionsnoggrannhet, som de hos CNC-maskiner, eftersom de erbjuder konstant vridmoment och snabbare respons. Som ett exempel påstods AC-servomotorerna ha presterat bättre här inom storskalig industriell automatisering (t.ex. transporter eller höghastighetsmonteringslinjer) som krävde att flyttas med högre hastighet och belasta med mer spänningskraft över större avstånd; eftersom detta betydde att de kunde flyttas snabbare OCH hantera tyngre laster mycket lättare än motsvarande DC-borstade enheter, allt medan de skjuter fram och tillbaka!

Beslutsfattande - 29% (läs även: miljö) AC-motor som är tillsluten för att vara AC-motorer gjorda av otryckta material, högre och lägre temperaturer än normala lager inte kan hantera eller inte t.ex. damm, fuktighet etc. På samma sätt gäller detta för portabla enheter eller system (de som behöver drivas av batteri), där DC-motorer är enklare och mest praktiska på grund av att en strömkälla tillhandahåller DC.

Att lösa AC/DC-problemet kräver: fullständiga programkrav, maximal hastighetsbehov; god startuppstartstork för fältbelastad drift och acceptabla hastigheter med växelström - plus strömförbrukningsfrågor. DC-motorer presterar särskilt bra här, eftersom en motor som behöver starta och köra snabbt kan kräva hög starttorque (torque = kraft x avstånd), vilket AC kan ha problem med vid bredare hastighetsintervall samtidigt som man bibehåller de effektiviteter som bättre levereras av ett AC-system.

I verkligheten simulerar eller testar du troligen ut det på alla sätt tills en metod verkar vara bättre än de andra. Dessutom gör hybridstyrmotortekniker och förbättrade styralgoritmer det möjligt för AC-system att bete sig som DC när det gäller hastighet utan att förlora fältets prestanda - ha det bästa från båda världarna.

Till slut handlar det om att ladda en Servo-motor med AC eller DC, men det hela kommer också ner på att matcha specifika krav genom att välja rätt motorattribut. Det låter som en statistisk debatt, men det handlar verkligen om att slå sönder myten om vad som ger styrkemotormakt och låta ingenjörer använda denna exakta kontroll på ett mer effektivt sätt, vilket ingår i så många tekniska konstverk som tillhandahåller olika industrier med sina innovationer.