СЕРВОМОТОРЫ: РАЗНОВИДНОСТИ, ОСОБЕННОСТИ, КОМПОНЕНТЫ

Обеспечение скоростного, точного, надежного и динамичного привода – задача, которую выполняют высокотехнологичные сервоприводы. Являясь ключевым компонентом промышленной автоматики, они отвечают за производительность и стабильность работы полноценных технологических линий или автономных рабочих узлов. Центральным компонентом сервосистем является электродвигатель, работающий посредством обратной связи. Определение нужного типа мотора выполняется исходя из соответствия его технических данных и фактических потребностей производства. 

Основные виды 

Повышение требований к функциональности и техническим возможностям приводных систем стало причиной развития технологий в сфере полупроводников. На смену аналоговым решениям все чаще приходят более совершенные и эффективные цифровые разработки. Это позволяет расширять область применения сервоприводов и обеспечивать выполнение самых сложных технологических процессов. В зависимости от ситуации для построения сервоприводных систем используют разные типы двигателей. Это может быть максимально компактный сервомотор 24v для автоматического управления термостатическим клапаном систем водяного отопления или привод высокой мощности.

Существуют множество факторов для отнесения электродвигателя к той или иной разновидности. К ним относятся:

• принцип работы;
• тип потребляемой электроэнергии;
• наличие обратной связи и способ переключения фаз;
• тип возбуждения и т.д.

При выборе оптимального варианта мотора наиболее показательными критериями являются принцип действия и тип потребляемой электроэнергии. В зависимости от этих параметров разделяют синхронные и асинхронные приводы, а также двигатели, работающие на постоянном или переменном токе. Главной отличительной особенностью синхронного варианта является одинаковая частота вращения ротора и магнитного поля питающего напряжения. Асинхронный сервомотор такими свойствами не обладает. Разные технические и конструктивные решения этих двух типов приводов влияют на их практические качества и область применения. 

Характерные особенности

Серводвигатель относится к новому поколению приводов благодаря множеству практических преимуществ. Фактически это более совершенный электромотор, работающий совместно с датчиками обратной связи. При этом работой привода управляет электронное интеллектуальное устройство, в качестве которого выступают контроллеры, преобразователи частоты, сервоусилители. Комплекс этих устройств представляет собой сервопривод. Наличие обратной связи и программное управление действиями серводвигателей позволяет оптимизировать производственные процессы и получать более качественные продукты. Современные сервоприводные решения, в том числе сервомоторы Siemens, Fanuc, Lenze или серводвигатели других известных марок, обладают следующими характерными особенностями:

• способностью работать в широком диапазоне скоростей;
• высокой точностью и надежностью позиционирования;
• практически полным отсутствием резонанса и вибрации;
• большим пусковым моментом и минимальным временем разгона;
• высокой перегрузочной способностью;
• гибким регулированием скорости;
• низким уровнем шума;
• способностью быстро изменять направление движения.

Сервомоторы также отличаются компактным конструктивным исполнением, экономным потреблением электроэнергии, способностью обеспечивать многоосное перемещение рабочих узлов. Небольшие габариты и малый вес позволяют устанавливать сервомоторы в стесненных условиях без потери их функциональности и производительности. 

Основные компоненты

Сервомоторы представлены множеством конструктивных решений, что позволяет их применять для разных промышленных и бытовых целей. Тем не менее, можно выделить ряд базовых компонентов, на основе которых создается большинство серводвигателей. К ним относятся:

• ротор – вращающаяся часть электромотора;
• статор с обмоткой возбуждения – неподвижный элемент двигателя;   
• устройства для подключения – клеммная коробка, разъемы со штекерами;
• датчик, обеспечивающий обратную связь по положению и скорости.

Конструкция ротора синхронного или асинхронного сервомотора имеет принципиальные отличия. В первом случае используют редкоземельные материалы – неодимовые постоянные магниты, превосходящие по своим магнитным свойствам ферритовые аналоги. Магнитное поле формируется посредством эффекта индукции, что позволяет конструировать более компактные приводы. В отличие от синхронного типа мотора, ротор асинхронного электродвигателя имеет короткозамкнутую проводку.

Конструктивное исполнение статоров обоих типов сервомоторов имеет идентичное решение, включающее три катушки, которые намотаны на каркас. Выводы концов катушек имеют соединения, согласно одной из реализуемых электрических схем.

Со всем перечнем сервоприводного оборудования можно ознакомиться на сайте ООО «А-К-С». В каталоге представлены разные типы устройств: сервомотор 24в для систем водяного отопления, сервопривод для станочного оборудования с ЧПУ, решения для регулирования положением воздушных заслонок и клапанов, а также полный перечень специализированных компонентов для промышленной автоматики.