Principe de fonctionnement du servomoteur
Le système servo est un système de contrôle automatique qui fait que la position, l'orientation, l'état et d'autres variables contrôlées de sortie de l'objet suivent les changements arbitraires de la cible d'entrée (ou de la valeur donnée). Le servo est principalement positionné par impulsions. Fondamentalement, on peut comprendre que lorsque le servomoteur reçoit une impulsion, il tournera l'angle correspondant d'une impulsion pour réaliser le déplacement. Parce que le servomoteur lui-même a pour fonction d'envoyer des impulsions, donc chaque fois que le servomoteur tourne d'un angle, il enverra un nombre correspondant d'impulsions, qui correspond à l'impulsion reçue par le servomoteur, ou appelée boucle fermée, Le système va savoir combien d'impulsions sont envoyées au servomoteur et combien d'impulsions sont reçues en même temps. De cette manière, la rotation du moteur peut être contrôlée avec précision, de manière à obtenir un positionnement précis, qui peut atteindre 0.001 mm.
Classification des servomoteurs
Les servomoteurs sont divisés en servo AC et servo DC.
La structure de base du servomoteur AC est similaire à celle du moteur à induction AC (moteur asynchrone). Il y a deux enroulements d'excitation Wf et un enroulement de commande WcoWf avec un déplacement d'espace de phase de 90 degrés d'angle électrique sur le stator, qui sont connectés à une tension alternative constante. Le contrôle du fonctionnement du moteur a pour but d'utiliser la tension alternative ou le changement de phase appliqué à Wc.
Le servomoteur à courant alternatif a les caractéristiques d'un fonctionnement stable, d'une bonne contrôlabilité, d'une réponse rapide, d'une sensibilité élevée et d'un indice de non-linéarité strict des caractéristiques mécaniques et des caractéristiques de régulation (moins de 10 % ~ 15 % et moins de 15 % ~ 25 % respectivement).
Avantages et inconvénients du servomoteur à courant continu
Avantages: contrôle précis de la vitesse, caractéristiques couple-vitesse dures, principe de contrôle simple, utilisation pratique et prix bon marché.
Inconvénients : commutation des balais, limitation de vitesse, résistance supplémentaire et génération de particules d'usure (ne convient pas à un environnement sans poussière et explosif).
Avantages et inconvénients du servomoteur AC
Avantages : bonnes caractéristiques de contrôle de la vitesse, un contrôle en douceur peut être obtenu dans toute la zone de vitesse, presque aucune vibration, plus de 90 % de rendement élevé, moins de chaleur, contrôle à grande vitesse, contrôle de position de haute précision (en fonction de la précision de l'encodeur), un couple constant, une faible inertie, un faible bruit, aucune usure des balais, sans entretien (applicable à un environnement sans poussière et explosif) peuvent être obtenus dans la zone de fonctionnement nominale.
Inconvénients : le contrôle est complexe, et les paramètres du driver doivent être déterminés en ajustant les paramètres PID sur site, nécessitant plus de câblage.
Trois méthodes de contrôle du servomoteur
Contrôle de couple : le mode de contrôle de couple consiste à définir le couple de sortie de l'arbre moteur de manière externe via l'entrée d'une quantité analogique bai externe ou l'attribution d'une adresse directe.
2. Contrôle de position : Le mode de contrôle de position détermine généralement la vitesse de rotation par la fréquence de l'impulsion d'entrée externe et l'angle de rotation par le nombre d'impulsions. Certains servos peuvent attribuer directement la vitesse et le déplacement via la communication.
Mode vitesse : la vitesse de rotation peut être contrôlée par l'entrée d'une quantité analogique ou la fréquence d'impulsion. Le mode vitesse peut également être positionné lorsqu'il existe un contrôle PID de boucle externe du dispositif de contrôle supérieur, mais le signal de position du moteur ou le signal de position de la charge directe doit être envoyé au retour supérieur pour le calcul. Le mode position prend également en charge la détection du signal de position par la bague extérieure à charge directe. A ce moment, le codeur en bout d'arbre moteur ne détecte que la vitesse du moteur, et le signal de position est fourni par le dispositif de détection en bout de charge finale directe. Cet avantage est qu'il peut réduire l'erreur dans le processus de transmission intermédiaire et augmenter la précision de positionnement de l'ensemble du système.