Arbejdsprincippet for servomotor

A servomotorer en motor, der præcist kan styre position, hastighed og acceleration, og den bruges typisk i applikationer, der kræver højpræcisionsbevægelseskontrol. Det kan forstås som en motor, der adlyder kommandoen fra styresignalet: før styresignalet udsendes, er rotoren stationær; når styresignalet sendes, roterer rotoren øjeblikkeligt; når styresignalet går tabt, kan rotoren stoppe øjeblikkeligt. Dens arbejdsprincip involverer et styresystem, en encoder og en feedback-loop. Følgende er en detaljeret forklaring af, hvordan servomotorer fungerer:

Styresystem: Servomotorens styresystem består normalt af en controller, en driver og en motor. Controlleren modtager styresignaler udefra, såsom positionsinstruktioner eller hastighedsinstruktioner, og konverterer derefter disse signaler til strøm- eller spændingssignaler og sender dem til driveren. Driveren styrer motorens rotation i henhold til styresignalet for at opnå den ønskede positions- eller hastighedskontrol.

Encoder: Servomotorer er normalt udstyret med en encoder til at måle motorrotorens faktiske position. Encoderen sender rotorpositionsinformationen tilbage til styresystemet, så styresystemet kan overvåge motorens position i realtid og justere den.

Feedback-loop: Servomotorers styresystem anvender normalt closed-loop-styring, som justerer motorens output ved kontinuerligt at måle den faktiske position og sammenligne den med den ønskede position. Denne feedback-loop sikrer, at motorens position, hastighed og acceleration er i overensstemmelse med styresignalet, hvilket muliggør præcis bevægelsesstyring.

Styringsalgoritme: Servomotorens styresystem anvender normalt PID-styrealgoritmen (proportional-integral-derivativ), som kontinuerligt justerer motorens output for at bringe den faktiske position så tæt som muligt på den ønskede position. PID-styrealgoritmen kan justere motorens output baseret på forskellen mellem den faktiske position og den ønskede position for at opnå præcis positionskontrol.

I det faktiske arbejde, når styresystemet modtager positions- eller hastighedsinstruktioner, styrer føreren motorens rotation baseret på disse instruktioner. Samtidig måler encoderen kontinuerligt motorrotorens faktiske position og sender disse oplysninger tilbage til styresystemet. Styresystemet justerer motorens output via PID-styringsalgoritmen baseret på de faktiske positionsoplysninger, der sendes tilbage af encoderen, så den faktiske position er så tæt som muligt på den ønskede position.

Arbejdsprincippet for en servomotor kan forstås som et lukket kredsløbsstyringssystem, der kontinuerligt måler den faktiske position og sammenligner den med den ønskede position og justerer motorens output i henhold til forskellen for at opnå præcis positions-, hastigheds- og accelerationskontrol. Dette gør servomotorer meget anvendte i applikationer, der kræver højpræcisionsbevægelsesstyring, såsom CNC-maskiner, robotter, automatiseringsudstyr og andre områder.