Что такое сервопривод?
Сервопривод – устройство, обеспечивающее возможность управления рабочим органом при помощи обратной связи. Изначально данный агрегат применялся в качестве дополнительного оборудования для различных станков, машин и механизмов. Однако с развитием технологий и постоянно растущей необходимостью повышать точность электроустройств им начали отводить куда более значимую роль.
Как работает сервопривод
Принцип работы сервопривода сводится к следующему:
- мотор получает импульс на вход;
- блок управления сравнивает поступивший сигнал с фактическими значениями, которые были сняты датчиком;
- опираясь на результаты анализа, палата выдает команду – перемещения по определенному направлению, ускорения или замедления.
Виды сервоприводов
Сервоприводы различаются по сигналу управления и способу преобразования электрической энергии в механическую.
- Сервоприводы с интерфейсом SCS. Данный вид устройств преобразует сигналы в установку и удержание заданного угла.
- Сервоприводы PDM с удержанием угла преобразовывают управляющие сигналы в установку и удержание заданного угла.
- Сервоприводы c интерфейсом STS выступают преобразователями управляющих сигналов для поддержания заданной скорости вращения вала в различных направлениях без ограничений по углу поворота.
- Сервоприводы PDM постоянного вращения. Устройство преобразует управляющие сигналы для поддержания заданной скорости вращения вала в различных направлениях без ограничений по углу поворота.
Достоинства и недостатки
Сервоприводы обладают множеством особенностей, и, если сравнивать их с шаговыми, можно выделить существенный ряд преимуществ.
В числе объективных достоинств:
- точное позиционирование;
- быстрое повышение крутящего момента и понижение числа оборотов за счет использования редуктора;
- беспроблемная коррекция – вы можете изменить программу за считанные минуты, отрегулировав движение рабочего инструмента в соответствии с первыми полученными практическими результатами;
- отличная переносимость физических, температурных и других нагрузок в течение длительного периода непрерывной работы;
- разработка ускорений, обеспечивающих отличную совместимость с высокоскоростным оборудованием;
- поддержание равномерного крутящего момента во всем рабочем диапазоне.
Применение сервопривода не тотальное лишь по той причине, что он обладает некоторыми недостатками.
К числу относительных минусов можно отнести:
- резистивные дорожки изнашиваются за относительно короткое время;
- стоимость выше, чем у шагового;
- программа, адаптированная к высокой точности, часто оказывается сложной для настройки на практике;
- при наличии пластиковых зубчатых колес или деталей из мягкого металла редуктор становится «слабым звеном», которое выходит из строя под интенсивными воздействиями.
Очевидно, что преимущества оказывают гораздо большее влияние, и именно они определяют высокий уровень спроса в различных областях.
Как выбрать сервопривод
Сервоприводы выбираются в соответствии с техническими характеристиками. Выбор делается после тщательного анализа технологических требований, расчетов эффективности и надежности.
Одним из основных параметров устройств является точность позиционирования. Она не должна быть выше допустимой погрешности положения приводов или смещения рабочего инструмента. Точность определяется количеством импульсов датчиков на 1 оборот вала. Чем больше их, тем точнее положение вала.
При выборе сервомотора следует обратить внимание на диапазон регулировки скорости и крутящего момента на валу. Параметры выбираются в соответствии с требованиями оборудования. К примеру, сервопривод 24 вольта автоматизированного станка должен обеспечивать скорость обработки, необходимую для данного материала. Момент нахождения вала на валу определяется характером и величиной нагрузки. Чтобы избежать перегрузок, лучше всего приобрести сервопривод с датчиком температуры для отопления с небольшим запасом мощности двигателя.
Помимо точности позиционирования, диапазона изменения крутящего момента и скорости также учитываются:
- Тип поддерживаемых интерфейсов обмена данными. Протоколы должны соответствовать информационным интерфейсам автоматизированной системы. Сервоприводы поддерживают наиболее распространенные протоколы обмена информацией. Дополнительные блоки связи могут быть установлены в модульных блоках.
- Скорость отклика. Один из наиболее важных параметров, характеризующих время между подачей управляющего сигнала и его полной отработкой. Скорость отклика также должна соответствовать требованиям оборудования или механизма.
- Выполнение. Класс защиты от влаги от пыли, тип охлаждения выбирается в соответствии с предполагаемыми условиями эксплуатации.
- Электрические параметры. Номинальное напряжение, потребляемый ток выбираются в зависимости от емкости и типа электрической сети.
- Дополнительная функция. Современные сервоприводы выполняют функции остановки работы оборудования в случае аварии, предупреждения при неправильной работе и т. д.