To'g'ridan-to'g'ri qo'zg'alish va tishli aylanadigan servomotor: Dizayn afzalliklarining miqdori: 1-qism

O'quv maqsadlari

• Haqiqiy dunyo aylanma servo tizimlari texnik cheklovlar tufayli ideal ishlashga erisha olmaydi.
• Aylanadigan servo motorlarning bir nechta turlari foydalanuvchilarga foyda keltirishi mumkin, ammo ularning har biri o'ziga xos qiyinchilik yoki cheklovga ega.
• To'g'ridan-to'g'ri qo'zg'aluvchan aylanuvchi servomotorlar eng yaxshi ishlashni taklif qiladi, ammo ular redüktörlü motorlarga qaraganda qimmatroq.

O'nlab yillar davomida tishli servomotorlar sanoat avtomatlashtirish asboblar qutisidagi eng keng tarqalgan asboblardan biri bo'lib kelgan. Redüktörli sevromotorlar joylashishni aniqlash, tezlikni moslashtirish, elektron tortish, o'rash, tortish, tortish ilovalarini taklif qiladi va servomotorning quvvatini yukga samarali moslashtiradi. Bu savolni tug'diradi: tishli servomotor aylanish harakati texnologiyasi uchun eng yaxshi variantmi yoki yaxshiroq yechim bormi?

Mukammal dunyoda aylanadigan servo tizim ilovaga mos keladigan moment va tezlik ko'rsatkichlariga ega bo'ladi, shuning uchun vosita katta o'lchamli ham, kichik o'lcham ham bo'lmaydi. Dvigatel, transmissiya elementlari va yukning kombinatsiyasi cheksiz burilish qattiqligi va nol orqaga qaytishga ega bo'lishi kerak. Afsuski, haqiqiy dunyo aylanadigan servo tizimlari bu idealdan turli darajada tushib qoladi.

Odatiy servo tizimda teskari tebranish vosita va uzatish elementlarining mexanik bardoshliklaridan kelib chiqadigan yuk o'rtasidagi harakatning yo'qolishi sifatida aniqlanadi; bu vites qutilari, kamarlar, zanjirlar va muftalardagi har qanday harakat yo'qolishini o'z ichiga oladi. Mashina dastlab yoqilganda, yuk mexanik tolerantliklarning o'rtasida bir joyda suzadi (1A-rasm).

Yukning o'zi dvigatel tomonidan harakatlanishidan oldin, vosita uzatish elementlarida mavjud bo'lgan barcha bo'shliqlarni olish uchun aylanishi kerak (1B-rasm). Harakat oxirida vosita sekinlasha boshlaganda, yuk holati aslida vosita holatidan o'tib ketishi mumkin, chunki impuls yukni vosita holatidan tashqariga olib chiqadi.

Dvigatel yukni sekinlashtirish uchun momentni qo'llashdan oldin yana teskari yo'nalishda bo'sh joyni olishi kerak (1C-rasm). Harakatning bu yo'qolishi teskari zarba deb ataladi va odatda gradusning 1/60 qismiga teng yoy daqiqalarida o'lchanadi. Sanoat ilovalarida servolar bilan foydalanish uchun mo'ljallangan vites qutilari ko'pincha 3 dan 9 kamon daqiqagacha bo'lgan teskari texnik xususiyatlarga ega.

Burilish qattiqligi - bu motor milining, transmisyon elementlarining va momentning qo'llanilishiga javoban yukning burilishiga qarshilik. Cheksiz qattiq tizim aylanish o'qi atrofida hech qanday burchak burilishsiz momentni yukga uzatadi; ammo, hatto qattiq po'lat mil og'ir yuk ostida bir oz buriladi. Burilishning kattaligi qo'llaniladigan momentga, uzatish elementlarining materialiga va ularning shakliga qarab o'zgaradi; intuitiv ravishda, uzun, ingichka qismlar qisqa, semiz qismlarga qaraganda ko'proq burishadi. Bu burama qarshilik lasan kamonlarning ishlashini ta'minlaydi, chunki kamonni siqish simning har bir burilishini biroz buradi; semizroq sim qattiqroq buloq hosil qiladi. Cheksiz burilish qattiqligidan kam bo'lgan har qanday narsa tizimning kamon vazifasini bajarishiga olib keladi, ya'ni yuk aylanishga qarshilik ko'rsatganda, potentsial energiya tizimda saqlanadi.

Birgalikda, cheklangan burilish qattiqligi va teskari tebranish servo tizimning ish faoliyatini sezilarli darajada yomonlashtirishi mumkin. Orqa tebranish noaniqlikni keltirib chiqarishi mumkin, chunki vosita enkoderi orqa tebranish yukning joylashishiga imkon bergan joyni emas, balki dvigatel milining holatini ko'rsatadi. Orqa tebranish shuningdek sozlash muammolarini keltirib chiqaradi, chunki yuk va dvigatel nisbiy yo'nalishni o'zgartirganda, yuk juftlashadi va motordan qisqa vaqt ajratiladi. Cheklangan burilish qattiqligidan tashqari, dvigatel va yukning kinetik energiyasining bir qismini potentsial energiyaga aylantirib, keyinroq bo'shatib, energiyani saqlaydi. Kechiktirilgan energiya chiqishi yukning tebranishini keltirib chiqaradi, rezonansni keltirib chiqaradi, sozlashning maksimal foydasini kamaytiradi va servo tizimning sezgirligi va o'rnatish vaqtiga salbiy ta'sir qiladi. Barcha holatlarda, orqaga qaytishni kamaytirish va tizimning qattiqligini oshirish servo ishlashini oshiradi va sozlashni soddalashtiradi.

Aylanadigan eksa servomotor konfiguratsiyasi

Aylanadigan o'qning eng keng tarqalgan konfiguratsiyasi - bu pozitsiyani qayta ishlash uchun o'rnatilgan enkoder va dvigatelning mavjud momenti va tezligini kerakli moment va yuk tezligiga moslashtirish uchun vites qutisi bilan aylanadigan servomotor. Vites qutisi - bu yukni moslashtirish uchun transformatorning mexanik analogi bo'lgan doimiy quvvat qurilmasi.

Yaxshilangan apparat konfiguratsiyasi to'g'ridan-to'g'ri qo'zg'aluvchan aylanadigan servomotordan foydalanadi, bu yukni dvigatelga to'g'ridan-to'g'ri ulash orqali uzatish elementlarini yo'q qiladi. Tishli dvigatel konfiguratsiyasi nisbatan kichik diametrli milga ulashdan foydalansa, to'g'ridan-to'g'ri qo'zg'aysan tizimi yukni to'g'ridan-to'g'ri ancha katta rotor gardishiga mahkamlaydi. Ushbu konfiguratsiya teskari tebranishlarni yo'q qiladi va burilish qattiqligini sezilarli darajada oshiradi. To'g'ridan-to'g'ri qo'zg'aluvchan motorlarning yuqori qutb soni va yuqori momentli sariqlari 10: 1 yoki undan yuqori nisbatdagi redüktör motorining moment va tezlik xususiyatlariga mos keladi.