Drive Drive Vs. Servu Rotariu Roseor: Una quantificazione di vantaghju di cuncepimentu: parte 1

Ughjettivi di apprendimentu

• I sistemi di u servitore rotante in u mondu di u mondu cadenu à u rendimentu ideale per via di limitazioni tecniche.
• Parechji tipi di servomotori rotili ponu furnisce benefici per l'utilizatori, ma ognunu hà una sfida o limitazione specifica.
• I servomotori rotatori diritti offrenu u megliu spettaculu, ma sò più caru cà e gearmotors.

Per i decennii, i servomotors sò stati unu di i strumenti più cumuni in a toolbox di l'automobilità industriale. Sevotors larghe offrenu, cunghjunzione di a velocità, cammina elettronica, di tensione, tensione, incontru in modu efficacemente u servomotore à a carica. Questa suscita a dumanda: hè un servomotore giuvanottu a megliu opzione per a tecnulugia di u muvimentu rotariu, o ci hè una soluzione megliu?

In un mondu perfettu, un sistema di servu rotante averia a valutazione di a torque è di velocità chì currispondenu à l'applicazione per chì u mutore ùn hè nè più esservatu nè sottu-dimensioni. A cumminazione di mutore, elementi di trasmissione, è a carica duverà avè una rigidezza di a rigidezza di a rigidezza infinita è u backlash zero. Sfurtunatamente, i moti sistemi di u servitore di u mondu reale in cassa di questu ideale per varià gradi.

In un sistema tipicu u servinu, backlash hè divintabile cum'è a perdita di muvimentu trà u mutore è a carica causata da e tolleranze meccaniche di l'elementi meccanichi; Questu include qualsiasi mozione perdita inutiliout investite di gear, cinture, catene, è tela. Quandu una macchina hè inizialmente alimentata, a carica flottarà in qualche locu à mezu à e tolleranze meccaniche (Figura 1a).

Prima chì a carica si pò esse spustata da u mutore, u mutore deve rotà per piglià tutti i slack esistenti in l'elementi di trasmissione (Figura 1B). Quandu u mutore principia à decelerate à a fine di una pusizione di carica, a posizione di carica pò avè a pusizione di u mutore cum'è u mumentu chì porta a carica oltre a pusizione di u mutore.

U mutore deve ripiglià u slack in a direzione opposta prima di applicà Torque à a carica per decelerate (Figura 1C). Sta perdita di u muvimentu hè chjamata backlash, è hè tipicamente misurata in arc-minuti, uguali à 1/60 di un gradu. I gearboxes pensati per l'usu cù i Servos in l'applicazioni industriali spessu anu una specificazioni di backlash chì varieghja da 3 à 9 arc-minuti.

A rigidità torsione hè a resistenza à torsione di l'arburetu di u motore, elementi di trasmissione, è a carica in risposta à l'applicazione di Torque. Un sistema infinitamente rigidu trasmette u torque à a carica senza deviulazione angulare nantu à l'assi di rotazione; Tuttavia, ancu un arbulu d'acciaio solidu twist ligeramente sottu carricu pesante. A magnitudine di a difisione varia cù a torque appiicata, u materiale di l'elementi di trasmissione, è a so forma; i parti intuitivamente, longhe, magre, torcevanu più di quelli corti, grassu. Questa resistenza à a torsione hè ciò chì face u travagliu di a coil, cum'è cumpressendu a primavera torcia ogni volta di u filu ligeramente; U filu fatzatore face una primavera più gattiva. Qualunque cosa menu di u rigidità torrionale di l'infinita provoca cum'è una primavera, chì significa energia potenziale serà guardata in u sistema cum'è a carica resiste a rotazione.

Quandu un situ di terriunità finita, finita a rigidità di a backlash pò degrade significativamente a performance di un sistema di servo. A backlash pò introduce l'incertezza, cum'è u codificatore di u mutore indica a pusizione di l'arbulu di u mutore, micca induve a backlash hà permessu à a carica. Backlash Introdutti ancu i prublemi per i coppie di a carica è micca annullati da u motore brevemente quandu a carica di a direzione relativa invediu. In più di u backlash, u scogliu di a rigidezza TRUSSIONIsale finita cunverti una certa di l'energia cinetica di u mutore è a carica in energia potenziale, liberendu dopu. Questa liberazione energetica ritardata provoca oscillazione di carica, riduce a risonanza, reduce a massima di tuning massima è l'impatti negativamente a reattività è u tempu di u settore. In tutti i casi, riducendu u backlash è aumentanu a rigidità di un sistema aumenterà u rendimentu di u servitore è simplificate a sintonia.

Configurazioni di i servomotori rotatori

A cunfigurazione di l'Axis Rotativu più cumuni hè un servitore rotativu cù un codificatore in costruzione per a pusizione di a posizione per currisponde à a torque è a velocità di u mutore è a velocità. L'ingranaghju hè un dispusitivu di energia constante chì hè l'analogicu meccanicu di un transformatore per a currispondenza di carica.

Una cunfigurazione di hardware mejorta usa un servomotor rotariu direttu, chì elimina l'elementi di trasmissione da accoppià direttamente a carica à u mutore. Mentre chì a cunfigurazione di garmotor usa un colpu à un timone relativamente chjucu, u sistema di drive di drive bolti a carica direttamente à un flange di rotore assai più grande. Questa cunfigurazione Elimina u backlash è aumenta assai di rigidità torriale. U cuntu più altu di polu è i travagliadori di i tour diritti di l'azzione di l'azzione diretta è e caratteristiche di a velocità di un gearmotor cù un ratio di 10: 1 o più altu.