In servomotor mei fersnellingsbak kin nuttich wêze foar rotearjende bewegingstechnology, mar d'r binne útdagings en beheiningen wêr't brûkers fan bewust moatte wêze.
Skreaun troch: Dakota Miller en Bryan Knight
Leardoelen
- Roterende servosystemen yn 'e echte wrâld foldogge net oan 'e ideale prestaasjes fanwegen technyske beheiningen.
- Ferskate soarten rotearjende servomotors kinne foardielen biede foar brûkers, mar elk hat in spesifike útdaging of beheining.
- Direkt oandreaune rotearjende servomotors biede de bêste prestaasjes, mar se binne djoerder as fersnellingsbakmotors.
Tsientallen jierren binne servomotors mei fersnellingsbakken ien fan 'e meast foarkommende ark yn 'e arkfak foar yndustriële automatisearring. Sevromotors mei fersnellingsbakken biede tapassingen foar posysjonearring, snelheidsoanpassing, elektroanyske nokkenas, wikkeljen, spanning en oandraaien, en passe it fermogen fan in servomotor effisjint oan 'e lading oan. Dit ropt de fraach op: is in servomotor mei fersnellingsbakken de bêste opsje foar rotearjende bewegingstechnology, of is d'r in bettere oplossing?
Yn in perfekte wrâld soe in rotearjend servosysteem koppel- en snelheidswurdearringen hawwe dy't oerienkomme mei de tapassing, sadat de motor noch te grut noch te lyts is. De kombinaasje fan motor, oerdrachteleminten en lading moat ûneinige torsjestijfheid en nul speling hawwe. Spitigernôch falle rotearjende servosystemen yn 'e echte wrâld yn ferskillende mjitte tekoart oan dit ideaal.
Yn in typysk servosysteem wurdt speling definiearre as it ferlies fan beweging tusken de motor en de lading feroarsake troch de meganyske tolerânsjes fan 'e oerdrachteleminten; dit omfettet elk ferlies fan beweging yn fersnellingsbakken, riemen, kettingen en koppelingen. As in masine foar it earst oanset wurdt, sil de lading earne yn 'e midden fan' e meganyske tolerânsjes driuwe (Ofbylding 1A).
Foardat de lading sels troch de motor ferpleatst wurde kin, moat de motor draaie om alle speling yn 'e oerdrachteleminten op te nimmen (Ofbylding 1B). As de motor oan 'e ein fan in beweging begjint te fertragen, kin de ladingposysje de motorposysje eins ynhelje, om't momentum de lading foarby de motorposysje draacht.
De motor moat de speling wer yn 'e tsjinoerstelde rjochting oernimme foardat er koppel op 'e lading tapast wurdt om it te fertragen (Ofbylding 1C). Dit ferlies fan beweging wurdt speling neamd en wurdt typysk metten yn bôgeminuten, gelyk oan 1/60e fan in graad. Fersnellingsbakken dy't ûntworpen binne foar gebrûk mei servo's yn yndustriële tapassingen hawwe faak spelingspesifikaasjes fariearjend fan 3 oant 9 bôgeminuten.
Torsjestivens is de wjerstân tsjin draaien fan 'e motoras, oerdrachteleminten en de lading as reaksje op it tapassen fan koppel. In ûneinich stiif systeem soe koppel oerdrage oan 'e lading sûnder hoeke-ôfbuiging om 'e rotaasje-as; lykwols sil sels in solide stielen as wat draaie ûnder swiere lading. De grutte fan 'e ôfbuiging fariëarret mei it tapassende koppel, it materiaal fan 'e oerdrachteleminten en har foarm; yntuïtyf sille lange, tinne ûnderdielen mear draaie as koarte, dikke. Dizze wjerstân tsjin draaien is wat spiraalfearren wurkje lit, om't it komprimearjen fan 'e fear elke draai fan 'e tried wat draait; dikkere tried makket in styvere fear. Alles minder as ûneinige torsjestivens soarget derfoar dat it systeem as in fear fungearret, wat betsjut dat potinsjele enerzjy yn it systeem opslein wurdt as de lading rotaasje wjerstean.
As se tegearre kombinearre wurde, kinne eindige torsjonale styfheid en speling de prestaasjes fan in servosysteem signifikant ferleegje. Speling kin ûnwissichheid yntrodusearje, om't de motorkoder de posysje fan 'e as fan' e motor oanjout, net wêr't de speling de lading tastien hat om te setten. Speling yntrodusearret ek ôfstimmingsproblemen, om't de lading koart koppelt en ûntkoppelt fan 'e motor as de lading en motor de relative rjochting omkeare. Neist speling bewarret eindige torsjonale styfheid enerzjy troch in part fan 'e kinetische enerzjy fan' e motor en lading om te setten yn potensjele enerzjy, dy't letter frijkomt. Dizze fertrage enerzjyfrijlitting feroarsaket ladingoscillaasje, inducearret resonânsje, ferminderet maksimale brûkbere ôfstimmingswinsten en hat in negative ynfloed op 'e reaksjefermogen en stabilisaasjetiid fan it servosysteem. Yn alle gefallen sil it ferminderjen fan speling en it fergrutsjen fan 'e styfheid fan in systeem de servoprestaasjes ferheegje en it ôfstimmen ferienfâldigje.
Konfiguraasjes fan rotearjende as servomotor
De meast foarkommende rotearjende askonfiguraasje is in rotearjende servomotor mei in ynboude encoder foar posysjefeedback en in fersnellingsbak om it beskikbere koppel en de snelheid fan 'e motor ôf te stimmen op it fereaske koppel en de snelheid fan 'e lading. De fersnellingsbak is in apparaat mei konstant fermogen dat de meganyske analoog is fan in transformator foar ladingoanpassing.
In ferbettere hardwarekonfiguraasje brûkt in rotearjende servomotor mei direkte oandriuwing, dy't de oerdrachteleminten elimineert troch de lading direkt oan 'e motor te keppeljen. Wylst de konfiguraasje fan 'e fersnellingsbakmotor in koppeling brûkt oan in as mei in relatyf lytse diameter, bout it direkte oandriuwsysteem de lading direkt oan in folle gruttere rotorflens. Dizze konfiguraasje elimineert speling en fergruttet de torsjestijfheid sterk. It hegere oantal poalen en de hege koppelwikkelingen fan direkte oandriuwmotors komme oerien mei de koppel- en snelheidskarakteristiken fan in fersnellingsbakmotor mei in ferhâlding fan 10:1 of heger.
Pleatsingstiid: 12 novimber 2021
