Сервомотор

Термин «серво» происходит от греческого слова, означающего «ведомый». Под «сервомотором» можно понимать двигатель, который абсолютно подчиняется команде управляющего сигнала: до подачи управляющего сигнала ротор остается неподвижным; после подачи управляющего сигнала ротор немедленно начинает вращаться; после исчезновения управляющего сигнала ротор мгновенно останавливается. Сервомотор — это микромотор, используемый в качестве исполнительного механизма в автоматических устройствах управления. Его функция заключается в преобразовании электрических сигналов в угловое перемещение или угловую скорость вращающегося вала. Сервомотор также известен как исполнительный двигатель и используется в автоматических системах управления для преобразования полученных электрических сигналов в угловое перемещение или угловую скорость на валу двигателя.

Сервомоторы делятся на две основные категории: сервомоторы переменного тока и сервомоторы постоянного тока.

Базовая структура серводвигателя переменного тока аналогична структуре асинхронного двигателя переменного тока. На статоре расположены две возбуждающие обмотки Wf и управляющие обмотки Wc, смещенные в пространстве на 90° по электрическим углам. Они подключены к постоянному напряжению переменного тока. Изменяя напряжение переменного тока или фазу, подаваемую на обмотку Wc, можно управлять работой двигателя. Серводвигатели переменного тока обладают такими характеристиками, как стабильная работа, хорошая управляемость, быстрая реакция, высокая чувствительность и строгие показатели нелинейности для механических и регулирующих характеристик (требуется менее 10–15% и менее 15–25% соответственно).

Базовая структура серводвигателя постоянного тока аналогична структуре обычного двигателя постоянного тока. Скорость вращения двигателя n = E / K1j = (Ua – IaRa) / K1j, где E — обратная электродвижущая сила якоря, K — постоянная, j — магнитный поток на полюс, Ua и Ia — напряжение и ток якоря, а Ra — сопротивление якоря. Изменяя Ua или φ, можно регулировать скорость серводвигателя постоянного тока. Однако наиболее распространенный метод — регулирование напряжения якоря. В серводвигателях постоянного тока с постоянными магнитами обмотка возбуждения заменяется постоянными магнитами, а магнитный поток φ постоянен. Серводвигатели постоянного тока обладают хорошими линейными характеристиками регулирования и быстрым временем отклика.