Un servosistem este unul care corectează erorile sistemului (poziție, viteză, cuplu) utilizând un dispozitiv de feedback. A transforma un motor într-un servomotor este mai puțin legat de structura și funcționarea acestuia, dar mai mult de dacă acesta conține un feedback într-un sistem cu buclă închisă.
Prin urmare, ce tipuri de motoare pot fi utilizate în sistemul servo? Nu este o întrebare la care se poate răspunde simplu. Pentru că există multe modalități de clasificare a motoarelor. Iar producătorii folosesc de obicei termeni diferiți pentru a descrie același tip de motor. Acest lucru face din explicarea clasificării motoarelor un efort extrem de confuz. Pentru a vă ajuta să rezolvați această confuzie, următorul este un ghid privind terminologia motorului și o explicație simplă despre tipurile comune de motoare utilizate în sistemele servo.
Există trei moduri de clasificare a motoarelor prin curent continuu sau curent alternativ; prin comutare fără perii sau perii de carbon; prin viteza câmpului magnetic rotativ (rotor) -sincron sau nesincron.
AC sau DC
Clasificarea de bază a unui motor este dacă acesta este un motor AC sau DC, pe baza curentului utilizat. Din punct de vedere al performanței, principala diferență între motoarele de curent alternativ și de curent continuu este capacitatea lor de a controla viteza. Într-un motor DC, viteza este proporțională cu tensiunea de alimentare (dată fiind o sarcină constantă sau un cuplu). Viteza unui motor de curent alternativ este determinată de tensiunea aplicată și de numărul de poli.
Deși atât motoarele de curent alternativ, cât și cele de curent continuu pot fi utilizate în sisteme servo, motoarele de curent alternativ pot rezista la curenți mai mari și sunt din ce în ce mai utilizate în domeniul servo industrial.
Perie de carbon și fără perii
Atunci când se discută despre motoarele de curent continuu, următorul punct al bifurcației este dacă motorul folosește perii de carbon pentru comutarea mecanică sau nu folosește perii de carbon pentru comutarea electronică. Motoarele cu perie de carbon sunt, în general, mai ieftine și mai ușor de utilizat. Cu toate acestea, designul fără perii este mai fiabil, cu o eficiență mai mare și cu un zgomot mai mic.
Conform structurii statorului, motorul periei de carbon este subdivizat în continuare în: excitație serie, excitație de șunt, excitație compusă sau magnet permanent. Deși motoarele utilizate în servosistem sunt toate modele fără perii, motoarele de curent continuu cu perne cu carbon permanent sunt uneori folosite ca servomotoare pentru a simplifica proiectarea și a reduce costurile. Motorul DC periat utilizat în sistemul servo este un motor DC cu magnet permanent.
Motorul de curent continuu fără perii utilizează comutarea electronică pentru a înlocui perii și invertoare fizice de carbon, de obicei senzori Hall sau codificatori. Motoarele de curent continuu fără perii sunt, de asemenea, utilizate în servosisteme.
Motoarele de curent alternativ sunt de obicei fără perii, deși există unele modele - cum ar fi motoarele de uz general care pot funcționa pe surse de curent alternativ sau continuu - au perii de carbon și sunt comutate mecanic. Termenul de motoare de curent alternativ fără perii este puțin confuz, deoarece se referă uneori la motoare de curent alternativ cu magnet permanent sau motoare sincrone cu magnet permanent. Acest lucru ne plasează în următoarea categorie.
Sincron sau asincron
Deși motoarele de curent continuu sunt clasificate în general ca perii de carbon sau fără perii, motoarele de curent alternativ se disting mai des prin viteza câmpului magnetic rotativ sincron sau asincron. Reamintim motoarele de curent continuu sau de curent alternativ discutate în motoarele de curent alternativ. Viteza este determinată de frecvența tensiunii de alimentare și de numărul de poli. Această viteză se referă la viteza de sincronizare. Într-un motor sincron, viteza de rotație a motorului este în concordanță cu viteza câmpului magnetic rotativ al statorului. Într-un motor nesincron, normalul se referă la un motor cu inducție, iar viteza de rotație a rotorului este, în general, mai mică decât cea a statorului.
Atunci când motoarele cu inducție sunt echipate cu acționări cu frecvență variabilă, acestea pot obține același control al vitezei și performanță ca și servomotorele. Cu toate acestea, acestea nu includ feedback, deci nu sunt dispozitive servo reale.
Motoarele de curent alternativ fără perii și de curent continuu fără perii sunt sincrone, iar servo motoarele sunt de obicei utilizate pentru ambele motoare. De fapt, unele servomotoare industriale de înaltă performanță sunt motoarele de curent alternativ sincrone trifazate, fără perii.