К понятию сервоприводов относятся исполнительные механизмы, состоящие из механического привода, блока управления и датчика, отслеживающего параметры. Задача такого устройства состоит в автоматической коррекции рабочего положения на основе изменений параметров. Такая коррекция осуществляется посредством отрицательной обратной связи.
Внутреннее устройство.
Датчик обратной связи. Его тип будет зависеть от назначения. Это может быть датчик положения, скорости, угла поворота, давления, освещенности, прижимного усилия и др. Иногда используются целые системы, состоящие из нескольких датчиков обратной связи. В сервоприводах постоянного тока роль датчика зачастую играет потенциометр.
Электронный блок управления. Вся информация от датчиков передается блоку управления. Именно он принимает решения о дальнейших действиях. По сути, это электронная плата, которая сравнивает управляющие импульсы с данными потенциометра, а затем передает команду на запуск или остановку привода. В сервоприводах переменного тока к элементам управления можно отнести также преобразователь частоты. Ведь именно он управляет скоростью вращения вала электродвигателя.
Механический привод. Эта часть состоит из электрического двигателя, редуктора и выходного вала. Редуктор необходим для того, чтобы преобразовать крутящий момент и передать его выходному валу. Это связано с тем, что изначальная скорость электродвигателя, как правило, слишком высока и не подходит для практического применения. В некоторых видах сервоприводов вместо двигателя могут использоваться другие виды механических устройств. Для примера можно привести пневмоцилиндры - они создают не вращательное, а линейное движение.
Принцип действия.
Итак, электронному блоку передается управляющий импульс. Он имеет определенную частоту повторения и заданную продолжительность. От продолжительности импульсного сигнала в итоге будет зависеть угол поворота вала. Блок управления сравнивает характеристики управляющего импульса с опорным импульсом, который исходит от потенциометра или других датчиков. Если существует разница величин, значит текущее положение вала отличается от ожидаемого. В этом случае блок управления подает напряжение на питание двигателя, чтобы произвести корректировку. Когда характеристики управляющего и опорного импульса станут равными, блок управления прекратит работу двигателя и вращение вала остановится.
Основные виды.
Несмотря на относительно простую конструкцию существует немало различных видов сервоприводов. К примеру, они различаются по способу формирования движения. Механизм может приводиться в движение с помощью электродвигателя и редуктора (электромеханический привод) или за счет поршня и цилиндра (гидроэлектромеханический привод). Но все же основную классификацию можно произвести с учетом следующих двух видов.
Вращательного движения. Такой сервопривод приводится в движение путем вращения вала двигателя. Допускается использование как асинхронных, так и синхронных двигателей. Преимущество асинхронных машин заключается в возможности точного сохранения заданной скорости даже тогда, когда вращение происходит на очень низких оборотах. Сервопривод с синхронным двигателем тоже имеет свои преимущества. Он быстрее набирает обороты и может более точно следовать заданному углу поворота.
Сервоприводы вращательного движения получили широкое распространение. Они используются в промышленности, такой как тяжелое машиностроение, деревообработка, фармацевтика, пищевое производство, полиграфия и т.п. В качестве примера использования таких сервоприводов можно привести автоматические сборочные и упаковочные линии, а также транспортные и подъемные механизмы.
Линейного движения. Механическая передача такого сервопривода производится за счет прямолинейного перемещения каретки по рельсам. Преимущество данного вида заключается в возможности высокой скорости перемещения. За счет этого сервоприводы линейного движения нашли применение в производстве электроники. К примеру, по такому принципу работают сервоприводы на сборочных линиях, где электронные компоненты массово устанавливаются на печатные платы.
Просмотров: 2609
