A servomotor geared tiasa mangpaat pikeun téhnologi gerak Rotary, tapi aya tantangan jeung watesan pamaké kudu sadar.
Ku: Dakota Miller sareng Bryan Knight
Tujuan Pangajaran
- Sistem servo rotary dunya nyata kakurangan tina pagelaran idéal kusabab watesan téknis.
- Sababaraha jinis servomotors Rotary tiasa masihan mangpaat pikeun pangguna, tapi masing-masing gaduh tantangan atanapi watesan khusus.
- Servomotor rotary drive langsung nawiskeun kinerja anu pangsaéna, tapi aranjeunna langkung mahal tibatan motor gear.
Mangtaun-taun, servomotors geared mangrupikeun salah sahiji alat anu paling umum dina kotak alat otomatisasi industri. Geared sevromotors nawiskeun positioning, cocog laju, camming éléktronik, pungkal, tensioning, tightening aplikasi tur éfisién cocog kakuatan servomotor ka beban. Ieu raises patarosan: nyaeta servomotor geared pilihan pangalusna pikeun téhnologi gerak Rotary, atawa aya solusi hadé?
Dina dunya anu sampurna, sistem servo puteran bakal gaduh rating torsi sareng laju anu cocog sareng aplikasi supados motor henteu langkung ageung atanapi kirang ukuranana. Kombinasi motor, elemen transmisi, jeung beban kudu boga stiffness torsional taya jeung nol backlash. Hanjakalna, sistem servo rotary dunya nyata kakurangan tina idéal ieu pikeun rupa-rupa derajat.
Dina sistem servo has, backlash diartikeun leungitna gerak antara motor jeung beban disababkeun ku tolerances mékanis sahiji elemen transmisi; ieu kalebet leungitna gerak sapanjang kotak gear, sabuk, ranté, sareng gandeng. Lamun mesin mimitina Powered on, beban bakal ngambang wae di tengah tolerances mékanis (Gambar 1A).
Saméméh beban sorangan bisa dipindahkeun ku motor, motor kudu muterkeun pikeun nyandak up sagala slack aya dina elemen transmisi (Gambar 1B). Nalika motor mimiti ngalambatkeun dina tungtung gerakan, posisi beban tiasa leres-leres nyusul posisi motor nalika moméntum mawa beban saluareun posisi motor.
Motor kedah deui nyandak slack dina arah anu sabalikna sateuacan nerapkeun torsi kana beban pikeun ngalambatkeunana (Gambar 1C). Leungitna gerak ieu disebut backlash, sarta ilaharna diukur dina arc-menit, sarua jeung 1/60th gelar. Kotak gear dirancang pikeun dianggo sareng servos dina aplikasi industri sering gaduh spésifikasi backlash mimitian ti 3 dugi ka 9 arc-menit.
Torsional stiffness nyaéta résistansi kana twisting tina aci motor, elemen transmisi, sarta beban dina respon kana aplikasi torsi. Hiji sistem infinitely kaku bakal ngirimkeun torsi ka beban kalawan henteu deflection sudut ngeunaan sumbu rotasi; kumaha oge, malah hiji aci baja padet bakal pulas rada dina beban beurat. Gedéna defleksi béda-béda sareng torsi anu diterapkeun, bahan tina elemen transmisi, sareng bentukna; intuitif, panjang, bagian ipis bakal pulas leuwih ti pondok, gajih. Résistansi kana twisting ieu ngajadikeun coil cinyusu jalan, sakumaha compressing spring twists unggal péngkolan kawat rada; kawat fatter ngajadikeun spring stiffer. Sagalana kirang ti stiffness torsional taya wates ngabalukarkeun sistem meta salaku cinyusu, hartina énergi poténsial bakal disimpen dina sistem sakumaha beban resists rotasi.
Lamun digabungkeun babarengan, stiffness torsional terhingga jeung backlash nyata bisa nguraikeun kinerja sistem servo. Backlash bisa ngenalkeun kateupastian, sabab encoder motor nunjukkeun posisi aci motor urang, teu dimana backlash geus diwenangkeun beban pikeun settle. Backlash ogé ngenalkeun masalah tuning salaku beban pasangan sareng uncouples tina motor sakedap nalika beban sareng motor ngabalikeun arah relatif. Salian backlash, stiffness torsional terhingga nyimpen énergi ku cara ngarobah sababaraha énergi kinétik motor jeung beban kana énergi poténsial, ngaleupaskeun engké. Pelepasan énérgi anu ditunda ieu nyababkeun osilasi beban, nyababkeun résonansi, ngirangan hasil tuning maksimal anu tiasa dianggo sareng mangaruhan négatip kana responsif sareng waktos netepkeun sistem servo. Dina sagala hal, ngurangan backlash sarta ngaronjatkeun stiffness tina sistem bakal ningkatkeun kinerja servo sarta simplify tuning.
Konfigurasi servomotor sumbu Rotary
Konfigurasi sumbu puteran anu paling umum nyaéta servomotor Rotary sareng encoder anu diwangun pikeun eupan balik posisi sareng kotak gear pikeun cocog sareng torsi anu sayogi sareng laju motor kana torsi sareng laju beban anu diperyogikeun. Kotak gear mangrupikeun alat kakuatan konstan anu mangrupikeun analog mékanis trafo pikeun cocog sareng beban.
Konfigurasi hardware anu ditingkatkeun ngagunakeun servomotor Rotary drive langsung, anu ngaleungitkeun unsur transmisi ku cara langsung ngahubungkeun beban kana motor. Padahal konfigurasi gearmotor ngagunakeun gandeng ka aci diaméterna relatif leutik, sistem drive langsung bolts beban langsung ka flange rotor leuwih badag. Konfigurasi ieu ngaleungitkeun backlash sareng ningkatkeun stiffness torsional. Jumlah kutub anu langkung luhur sareng gulungan torsi anu luhur tina motor drive langsung cocog sareng torsi sareng ciri kacepetan motor gear kalayan rasio 10: 1 atanapi langkung luhur.
waktos pos: Nov-12-2021
