Сервопривод

Сервопривод — это подвижная система с обратной связью, которая позволяет точно контролировать перемещение и задавать требуемый алгоритм движения. В сервоприводе перемещение может осуществляться любой силовой машиной. В современных станках с ЧПУ для этого обычно используются электрические двигатели, известные как «серводвигатели». Однако система сервопривода включает не только сам электродвигатель, но и датчики обратной связи (например, для измерения угла поворота вала двигателя), электронный управляющий блок, блок питания и другие вспомогательные компоненты.

Сервопривод включает синхронный двигатель, датчик скорости и положения, а также управляющий контроллер. Главное отличие между шаговым двигателем и сервоприводом заключается в наличии обратной связи, которая контролирует положение, скорость и момент на валу ротора.

Этот тип электропривода функционирует на основе системы автоматического регулирования. Если скорость или другой параметр не соответствует заданному значению, контроллер отправляет корректирующие сигналы до тех пор, пока параметр или положение вала не достигнут требуемого уровня. Для обратной связи используются различные типы абсолютных и относительных энкодеров.

Особенности работы

1. Крутящий момент:

Крутящий момент (усилие на валу) — это показатель вращающей силы, приложенной к физическому телу, который определяет, какой вес привод может удерживать в горизонтальном положении на рычаге с заданной длиной.

Крутящий момент бывает двух типов: номинальный (привод может работать с таким моментом на валу неограниченное время) и пиковый (кратковременно увеличенный за счет дополнительной подачи тока в обмотки мотора). При работе с моментом, превышающим номинальный, двигатель и ключи драйвера нагреваются, и длительная работа (более нескольких секунд) может привести к выходу привода из строя.

Крутящий момент является важным параметром при выборе сервопривода для конкретной задачи, определяя его способность вращать необходимую нагрузку. Разные сервоприводы могут выдавать момент по-разному: он может быть примерно постоянным на всем диапазоне оборотов, снижаться на малых оборотах или, наоборот, на больших. Крутящий момент создается током в обмотках, и большинство сервоприводов способны кратковременно выдавать момент, превышающий номинальный, указанный в паспорте, но только на короткое время, чтобы избежать перегрева обмоток статора.

2. Скорость вращения:

Скорость вращения — это показатель, определяющий максимальную угловую скорость, с которой может вращаться привод. Этот параметр особенно важен, если мотор используется в качестве привода для механических шпинделей.

3. Вид сервопривода:

Вид сервопривода — это его основная качественная характеристика. В зависимости от конкретного аспекта, сервоприводы могут быть синхронными или асинхронными, щеточными или бесщеточными. Каждый тип имеет свои собственные преимущества.

Особенности оборудования

Сервоприводы играют ключевую роль в промышленном оборудовании. Они функционируют как электроприводы, обеспечивая высокоточный контроль над работой и нагрузкой каждого механизма.

С помощью сервоприводов можно контролировать следующие параметры:

- Положение осей в оборудовании с ЧПУ;

- Вращение шпинделя и рабочую скорость агрегатов;

- Движение промышленных роботов;

- Прецизионные операции в автоматизированных системах.

Серводвигатели широко используются в различных промышленных секторах, где необходимы высокая точность и надежность обработки. Они применяются для фрезерования, сверления, растачивания и других видов обработки, обеспечивая высокое качество и эффективность производственных процессов.

Серводрайверы — это электронные устройства, предназначенные для управления серводвигателями, обеспечивая точное и плавное движение рабочих частей станка. Они преобразуют управляющие сигналы от системы ЧПУ в электрические импульсы, которые контролируют скорость, направление и позицию серводвигателя.

Драйверы двигателей — это устройства, которые преобразуют управляющие сигналы низкой мощности в токи, достаточные для управления моторами. Эти электронные механизмы необходимы для управления двигателями любого устройства. Их основная задача — эффективная подача напряжения на обмотки двигателя.

Функции драйверов включают подачу импульсов на обмотки мотора от источника тока, регулировку подачи тока на обмотку и поддержание постоянного значения. Драйвер генерирует токовые импульсы нужной амплитуды, получив команду от контроллера частоты и полярности, и подает их на обмотки. В результате ротор поворачивается на заданный угол.

Преимущества:

1. Высокая точность: 

Серводрайверы обеспечивают точное позиционирование и движение подвижных частей станка, что особенно важно для выполнения сложных и высокоточных операций.

2. Плавность работы:

 Благодаря серводрайверам, движение станка становится плавным и стабильным, что снижает вибрации и улучшает качество обработки деталей.

3. Быстрая реакция:

 Серводрайверы обладают высокой скоростью отклика на команды контроллера, что позволяет быстро и точно выполнять изменения в процессе обработки.

4. Энергоэффективность:

 Современные серводрайверы оптимизируют потребление энергии, что снижает эксплуатационные расходы и повышает общую эффективность работы станка.

5. Надежность и долговечность:

Высококачественные компоненты и передовые технологии, используемые в серводрайверах, обеспечивают их надежную работу и длительный срок службы.