Servostasjon - Servo drive

Advanced Motion Control børsteløs servo forsterker med armatur tilkobling

En servostasjon er en elektronisk forsterker som brukes til å drive elektriske servomekanismer .

En servostasjon overvåker tilbakemeldingssignalet fra servomekanismen og justerer kontinuerlig for avvik fra forventet oppførsel.

Funksjon

En servostasjon mottar et kommandosignal fra et kontrollsystem, forsterker signalet og overfører elektrisk strøm til en servomotor for å produsere bevegelse proporsjonal med kommandosignalet. Typisk representerer kommandosignalet en ønsket hastighet, men kan også representere et ønsket moment eller en posisjon. En sensor festet til servomotoren rapporterer motorens faktiske status tilbake til servostasjonen. Servostasjonen sammenligner deretter den faktiske motorstatusen med den kommanderte motorstatusen. Den endrer deretter spenningen, frekvensen eller pulsbredden til motoren for å korrigere for eventuelle avvik fra den befalte statusen.

I et riktig konfigurert styresystem roterer servomotoren med en hastighet som nærmer seg hastighetssignalet som mottas av servostasjonen fra kontrollsystemet. Flere parametere, som stivhet (også kjent som proporsjonal forsterkning), demping (også kjent som derivatforsterkning) og tilbakemeldingsforsterkning, kan justeres for å oppnå den ønskede ytelsen. Prosessen med å justere disse parametrene kalles ytelsesjustering .

Selv om mange servomotorer krever en stasjon som er spesifikk for det bestemte motormerket eller modellen, er det nå mange stasjoner tilgjengelig som er kompatible med et bredt utvalg av motorer ..

Digital og analog

De fleste servostasjoner som brukes i industrien er digitale eller analoge. Digitale stasjoner skiller seg fra analoge stasjoner ved å ha en mikroprosessor eller datamaskin som analyserer innkommende signaler mens den styrer mekanismen. Mikroprosessoren mottar en pulsstrøm fra en koder som kan bestemme parametere som hastighet. Varierende puls, eller blip, gjør at mekanismen kan justere hastigheten, i det vesentlige skaper en hastighetsregulatoreffekt. Gjentatte oppgaver utført av en prosessor gjør at en digital stasjon raskt kan justeres selv. I tilfeller der mekanismer må tilpasse seg mange forhold, kan dette være praktisk fordi en digital stasjon kan justeres raskt med liten innsats. En ulempe med digitale stasjoner er den store mengden energi som forbrukes. Imidlertid installerer mange digitale stasjoner kapasitetsbatterier for å overvåke batteriets levetid. Det generelle tilbakemeldingssystemet for en digital servostasjon er som en analog, bortsett fra at en mikroprosessor bruker algoritmer for å forutsi systemforhold.

Analoge stasjoner styrer hastigheten gjennom forskjellige elektriske innganger, vanligvis ± 10 volt. Ofte justert med potensiometre, har analoge stasjoner plug-in "personlighetskort" som er forhåndsjustert til spesifikke forhold. De fleste analoge stasjoner fungerer ved å bruke en tachgenerator for å måle innkommende signaler og produsere et resulterende dreiemomentbehov. Disse dreiemomentkravene ber om strøm i mekanismen, avhengig av tilbakemeldingssløyfen. Denne forsterkeren blir referert til som en firekvadrantdrift fordi den kan akselerere, bremse og bremse i begge rotasjonsretninger. Tradisjonelle analoge stasjoner bruker mindre energi enn digitale stasjoner og kan gi svært høy ytelse i visse tilfeller. Når vilkårene er oppfylt, tilbyr analoge stasjoner konsistens med minimal "jitter" ved stillstand. Noen analoge servostasjoner trenger ikke en momentforsterker og er avhengige av hastighetsforsterkere for situasjoner der hastighet er viktigere.

Bruk i industrien

OEM servostasjon fra INGENIA installert på CNC-rutermaskin som styrer en Faulhaber-motor

Servosystemer kan blant annet brukes i CNC- maskinering, fabrikkautomatisering og robotikk. Deres viktigste fordel i forhold til tradisjonelle DC- eller AC-motorer er tillegg av tilbakemelding fra motoren. Denne tilbakemeldingen kan brukes til å oppdage uønsket bevegelse, eller for å sikre nøyaktigheten av beordret bevegelse. Tilbakemeldingen er vanligvis gitt av en koder av noe slag. Servoer, i konstant hastighetsskiftende bruk, har en bedre livssyklus enn typiske vekselstrømsmotorer. Servomotorer kan også fungere som en brems ved å skifte av generert elektrisitet fra selve motoren.

Se også

Referanser

  1. ^ Manual for servostyring
  2. ^ "Drive Technologies" (PDF) .
  3. ^ RcHelpDotCom (2011-05-02), Analog vs Digital Servos, What's The Difference , hentet 14.02.2019