Direkte Drive vs. Gearfette Rotary Servomotor: In kwantifikaasje fan ûntwerbeid: Diel 1

Doelen leare

• Echte-wrâld rotary servo-systemen falle koart fan 'e ideale prestaasje fanwege technyske beheiningen.
• Ferskate soarten roto-servomotors kinne foardielen leverje foar brûkers, mar elk hat in spesifike útdaging as beheining.
• Direkte Drive Rotary Servomotors biede de bêste prestaasje biede, mar se binne djoerder dan gearhing dan Gearmotors.

Foar desennia hawwe Geared Servomotors ien fan 'e meast foarkommende ark west yn' e yndustriële automatisaasje-ark. Gearmei sevromotors biede posysjonearring, elektroanysk camming oanbiede, wend, spanning, tighten, tightening applikaasje en effisjint oerienkomme mei de krêft fan in servomotor nei de load. Dit ferheget de fraach: is in gearsin servomotor de bêste opsje foar rotêre bewegingstechnology, of is d'r in bettere oplossing?

Yn in perfekte wrâld soe in draaide servo-systeem kofje en snelheden en snelheidswurdearingen hawwe dy't oerienkomme mei de applikaasje, sadat de motor net te folle is noch ûnder-grutte. De kombinaasje fan motor, oerdracht-eleminten, en lading moatte ûneinige torsionele stivens en nul efterstân hawwe. Spitigernôch falle echte wrâld Rotary Servo-systemen koart fan dit ideaal om te wikseljen.

Yn in typysk servopsysteem wurdt, wurdt backlash definieare as it ferlies fan beweging tusken de motor en de lading feroarsake troch de meganyske tolerânsjes fan 'e oerdrachtelements; Dit omfettet alle gewilly fan bewegingsferliening, riemen, keatlingen, en koppelingen. As in masine yn 't earstoan wurdt oandreaun, sil de lading earne floeie yn' e midden fan 'e meganyske tolerânsjes (Figuer 1A).

Foardat de lading sels kin wurde ferpleatst kin wurde ferpleatst, moat de motor draaie om alle slak te nimmen dy't besteegje yn 'e oerdrachtelementen (figuer 1b). Doe't de motor begjint oan it ein fan in beweging te benaudjen, kin de ladingposysje feitlik de motor oernimme as momentum de lading fierder boppe de motorsposysje.

De motor moat opnij de slak nimme yn 'e tsjinoerstelde rjochting foardat jo koppel tapasse op' e lading om it te befestigjen (Figuer 1C). Dit ferlies fan beweging wurdt backlash neamd, en wurdt typysk mjitten yn Arc-minuten, gelyk oan 1 / 60ste fan in graad. Gearboxes ûntworpen foar gebrûk mei servos yn yndustriële applikaasjes hawwe faaks-spesifikaasjesspesifikaasjes dy't fan 3 oant 9 bôge-minuten fariearden.

Torsional Stiffess is it ferset om te draaien fan 'e motor-skacht, oerdrachtelementen, en de lading yn reaksje op de tapassing fan koppel. In ûneinich stive systeem soe koppel oerdrage oan 'e lading mei gjin hoeke deflection oer de as fan rotaasje; Sels in solide stielen as sil lykwols in bytsje ûnder swiere lading draaie. De omfang fan deflection ferskilt mei de koppel tapast, it materiaal fan 'e oerdrachtelementen, en har foarm; yntuïtyf, lange, tinne dielen sille mear dan koarte, fet skjirren. Dit ferset tsjin draaien is wat springt springt wurk, lykas kompresje fan 'e Spring Twists elke beurt elke draai fan' e draad bytsje; Fatter draad makket in stifferje maitiid. Alles minder dan ûneinich torsionele stiifens feroarsaket it systeem as in maitiid om te hanneljen as in maitiid, wat potensjele enerzjy sil wurde opslein yn it systeem as de lading ferset.

As tegearre kombineare, kin eindige tiftingstyfheid en efterstân en efterstân de prestaasjes fan in servo-systeem signifikant degradearje. Backlash kin ûnwissichheid yntrodusearje, om't de motorfodder de posysje oanjout oan 'e skaft fan' e motor, net wêr't de efterstân de lading hat tastien om te regeljen. Backlash yntroduseart ek dat tunenproblemen yntroduseart as de load-pearen en unkoppels út 'e motor koart as de lading en motor reverse relative rjochting. Njonken efterstân bewarret it eindige Tiffidyske styfheid enerzjy troch guon fan 'e kinetyske enerzjy fan' e motor te konvertearjen en te laden yn potensjele enerzjy, lit it letter frijlitte. Dizze fertrage enerzjy-releases feroarsaket oscillaasje, induizelt resonânsje yn, fermindert maksimale brûkbere tuning-winsten en beynfloedet de respiveriviteit de resparre de respiveriviteit en set it servaat fan 'e servo-systeem. Yn alle gefallen ferminderjen fan efterstân en it ferheegjen fan 'e stivens fan in systeem sil Servo-prestaasjes ferheegje en ferienigje op tuning.

Rotary Axis Servomotor Konfiguraasjes

De meast foarkommende konfiguraasje fan rotêre Axis is in draaiende servomotor mei in ynboude kodear foar posysje feedback en in gearbox om te passen om te passen om te passen om de beskikbere koppel en snelheid te passen oan 'e fereaske koppel en snelheid fan' e load. De gearbox is in konstant krêftapparaat dat de meganyske analog fan in transformator is foar it oerienkommende laden.

In ferbettere hardware-konfiguraasje brûkt in direkte Drive-draaiende Servomotor, dy't de oerdrachteleminten elimineart troch de lading direkt te koppeljen. Wylst de gearmachtkonfiguraasje is brûkt foar in koppeling foar in relatyf lytse diameter as, de direkte Drive-systeem bolt de lading direkt nei in folle gruttere rotor. Dizze konfiguraasje elimineart backlash en fergruttet torsoanige stivens sterk. De hegere peal telle en hege torgele windings fan direkte oandriuwmotors komme oerien mei de koppel en snelheidskarakteristiken fan in gearhing mei in ferhâlding fan 10: 1 of heger.