Een servosysteem is een systeem dat systeemfouten (positie, snelheid, koppel) corrigeert door een feedbackapparaat te gebruiken. Van een motor een servomotor maken, heeft minder te maken met zijn structuur en werking, maar meer met de vraag of hij een terugkoppeling bevat in een gesloten-lussysteem.
Welke soorten motoren kunnen daarom in het servosysteem worden gebruikt? Dit is geen vraag die eenvoudig kan worden beantwoord. Omdat er veel manieren zijn om motoren te classificeren. En fabrikanten gebruiken meestal verschillende termen om hetzelfde type motor te beschrijven. Dit maakt het uitleggen van de classificatie van motoren een zeer verwarrende inspanning. Om u te helpen deze verwarring op te lossen, vindt u hieronder een gids over motorterminologie en een eenvoudige uitleg over de gangbare typen motoren die in servosystemen worden gebruikt.
Er zijn drie manieren om motoren te classificeren - door stroom - DC of AC; door commutatie-borstelloos of koolborstel; door de snelheid van het roterende magnetische veld (rotor) -synchroon of niet-synchroon.
AC of DC
De basisclassificatie van een motor is of het een AC- of DC-motor is, op basis van de gebruikte stroom. Vanuit het oogpunt van prestaties is het belangrijkste verschil tussen AC- en DC-motoren hun vermogen om de snelheid te regelen. In een DC-motor is de snelheid evenredig met de voedingsspanning (bij een constante belasting of koppel). De snelheid van een AC-motor wordt bepaald door de aangelegde spanning en het aantal polen.
Hoewel zowel AC- als DC-motoren kunnen worden gebruikt in servosystemen, zijn AC-motoren bestand tegen hogere stromen en worden ze steeds vaker gebruikt in het industriële servoveld.
Koolborstel en borstelloos
Bij het bespreken van DC-motoren is het volgende punt van vertakking of de motor koolborstels gebruikt voor mechanische commutatie of geen koolborstels gebruikt voor elektronische commutatie. Koolborstelmotoren zijn over het algemeen goedkoper en gemakkelijker te bedienen. Het borstelloze ontwerp is echter betrouwbaarder, hoger rendement en minder geluid.
Volgens de structuur van de stator is de koolborstelmotor verder onderverdeeld in: serie-excitatie, shunt-excitatie, samengestelde excitatie of permanente magneet. Hoewel de motoren die in het servosysteem worden gebruikt allemaal borstelloze ontwerpen zijn, worden DC-motoren met permanente magneet met koolborstels soms gebruikt als servomotoren om het ontwerp te vereenvoudigen en de kosten te verlagen. De geborstelde gelijkstroommotor die in het servosysteem wordt gebruikt, is een gelijkstroommotor met permanente magneet.
De borstelloze gelijkstroommotor maakt gebruik van elektronische commutatie om fysieke koolborstels en omvormers, meestal Hall-sensoren of encoders, te vervangen. Borstelloze DC-motoren worden ook gebruikt in servosystemen.
Wisselstroommotoren zijn meestal borstelloos, hoewel er enkele ontwerpen zijn - zoals motoren voor algemeen gebruik die op wisselstroom- of gelijkstroombronnen kunnen werken - koolborstels hebben en mechanisch worden gecommuteerd. De term borstelloze wisselstroommotoren is een beetje verwarrend omdat ze soms verwijzen naar wisselstroommotoren met permanente magneet of synchrone motoren met permanente magneet. Dit plaatst ons in de volgende categorie.
Synchroon of asynchroon
Hoewel DC-motoren over het algemeen worden geclassificeerd als koolborstels of borstelloos, onderscheiden AC-motoren zich vaker door de snelheid van het roterende magnetische veld-synchroon of asynchroon. Denk aan de gelijkstroom- of wisselstroommotoren die in wisselstroommotoren worden besproken. De snelheid wordt bepaald door de frequentie van de voedingsspanning en het aantal polen. Deze snelheid verwijst naar de synchronisatiesnelheid. In een synchrone motor is de rotatiesnelheid van de motor consistent met de snelheid van het roterende magnetische veld van de stator. In een niet-synchrone motor verwijst de normaal naar een inductiemotor en is de rotatiesnelheid van de rotor over het algemeen langzamer dan die van de stator.
Wanneer inductiemotoren zijn uitgerust met aandrijvingen met variabele frequentie, kunnen ze dezelfde snelheidsregeling en prestaties verkrijgen als servomotoren. Ze bevatten echter geen feedback, dus het zijn geen echte servo-apparaten.
Borstelloze AC- en borstelloze DC-motoren zijn synchroon en voor beide motoren worden meestal servomotoren gebruikt. Enkele veelgebruikte industriële servomotoren met hoge prestaties zijn in feite driefasige, synchrone, borstelloze wisselstroommotoren.
EN
