Zuzeneko unitatea vs Rotary Servomotor: Diseinu Abantaila kuantifikazioa: 1. zatia

Ikasteko helburuak

• Mundu errealeko servo sistema birakariak muga teknikoengatik errendimendu ezin hobea da.
• Hainbat zerbitzu birakari mota onurak eman ditzake erabiltzaileentzat, baina bakoitzak erronka edo muga zehatza du.
• Zuzeneko gidaritzako zerbitzuek errendimendu onena eskaintzen dute, baina garagardadoreak baino garestiagoak dira.

Hamarkadetan, zuzendutako servomotors industria automatizaziorako tresna-koadroko tresna ohikoenetako bat izan da. Gearatutako Sevromotors-ek kokatzea, abiadura bat datozenak, uztartze elektronikoak, bihurriak, tentsioak, estutzeak estutzea eta modu eraginkorrean bat datoz. Horrek galdera planteatzen du: engainatutako servomotor bat da mugimendu birakaria egiteko aukerarik onena, edo irtenbide hobea al dago?

Mundu perfektuan, servo sistema birakariak aplikazioarekin bat datozen momentu eta abiadura-balorazioak izango lituzke, motorra ez da tamaina txikikorik eta neurririk gabekoa. Motor, transmisio elementuen eta kargen konbinazioak zurruntasun zurrunbilo infinitua eta zero atzera egitea izan beharko luke. Zoritxarrez, benetako munduko servo sistema birakariak aproposak dira gradu desberdinetarako.

Servo sistema tipiko batean, atzerapena motorraren eta transmisio-elementuen tolerantzia mekanikoek eragindako karga galtzea bezala definitzen da; Honek edozein higidura galera biltzen ditu engranaje, gerrikoak, kateak eta akoplamenduak. Makina bat hasieran pizten denean, karga flotatuko da nonbait tolerantzia mekanikoen erdian (1a figura).

Karga bera motorraren bidez mugitu aurretik, motorrak biratu behar du transmisio elementuetan lehendik dagoen slack guztiak hartzeko (1b irudia). Motorra mugimendu baten amaieran atzera egiten hasten denean, karga posizioak motorraren posizioa gainditu dezake, bultzada motorraren kargutik haratago kargatzen duen bitartean.

Motorra berriro ere kontrako norabidean hartu behar da karga aplikatu aurretik, 1C irudia. Mugimendu galera hori atzerapauso deitzen da eta normalean arku-minutuetan neurtzen da, gradu 1 / 60ko berdina. Industri aplikazioetan servosekin erabiltzeko diseinatutako engranajeek sarritan 3 eta 9 arku-minutu bitarteko zehaztapenak dituzte.

Zurtoitasun adeitsua motor ardatza, transmisio elementuak eta karga bihurritzeko erresistentzia da momentuaren aplikazioari erantzunez. Sistema infinitu gogorra kargara transmitituko litzateke biraketa ardatzari buruzko desbideratze angeluarrik gabe; Hala ere, altzairu solidoaren ardatz batek ere pixka bat bihurrituko du karga astunaren azpian. Deflexioaren magnitudea aldatzen da aplikatutako momentuarekin, transmisio elementuen materiala eta haien forma; Zati luzeak, luze eta meheak bihurrituko dira, gantz laburrak baino gehiago. Bihurritzeko erresistentzia hori da bobina malgukiek funtzionatzen dutena, udaberriko birakari buelta bat apur bat pixka bat bihurtzen baita; Wire goxoak udaberri gogorragoa egiten du. Zorrotz zurrunbilo infinitua baino gutxiagok sistemak udaberri gisa jardutea eragiten du, esan nahi du energia potentziala sisteman gordeko dela karga biratu ahala.

Elkarrekin konbinatzean, zurruntasun zurrunbilo finak eta atzerapausoak servo sistema baten errendimendua nabarmen degradatu dezakete. Backlash-ek ziurgabetasuna aurkez dezake, motor kodetzaileak motorraren ardatzaren posizioa adierazten duen moduan, ez baimendutako karga finkatzeko baimena. Backlash-ek sintonizazio arazoak ere sartzen ditu motorraren karga bikoteak eta motorra karga eta motor alderantzizko norabide erlatiboa denean. Atzera egiteaz gain, zurruntasun zurrunbilo finituek energia energia gordetzen dute motorraren energia zinetikoaren bat bihurtuz eta energia potentzialetan kargatuz gero, geroago askatuz. Atzerapen energetiko kaleratze honek karga oszilazioa eragiten du, erresonantzia induzitzen du, gehienezko sintonizazio irabaziak murrizten ditu eta servo sistemaren erantzunarekiko eta finkagarritasunean eragin negatiboki eragiten du. Kasu guztietan, atzeraka murriztea eta sistema baten zurruntasuna handitzea servo errendimendua handituko da eta sintonizatzea erraztuko du.

Ardatz birakari zerbitzuen konfigurazioak

Ardatz birakariaren konfigurazio ohikoena, kodetzaile birakaria da, kokapen-feedbacka eta engranaje-kutxarekin, erabilgarri dagoen momentuarekin eta motorraren abiadura kargaren eta kargaren abiadurarekin lotzeko. Gearbox-a etengabeko gailua da, karga bat datorren transformadore baten analogia mekanikoa da.

Hardwarearen konfigurazio hobetuak disko zuzeneko servomotor bat erabiltzen du, eta horrek transmisio elementuak ezabatzen ditu karga motorrari zuzenean lotuz. GearMotor konfigurazioak akoplamendua diametro nahiko txikiko ardatz batera erabiltzen du, zuzeneko disko sistemak karga zuzenean errotorearen brida handiago batera zuzentzen du. Konfigurazio honek atzerapenak ezabatzen ditu eta asko handitzen du zurruntasun torsional. Disko zuzeneko motorren goi-poloen kopurua eta momentu altuko motorrek engranaje baten momentua eta abiadura ezaugarriak bat datoz 10: 1 edo handiagoa duten ratioarekin.