Шууд хөтөч ба араатай эргэлдэгч сервомотор: Загварын давуу талуудын тоон үзүүлэлт: 1-р хэсэг

Сургалтын зорилго

• Бодит ертөнцийн эргэлдэгч серво системүүд нь техникийн хязгаарлалтаас болж хамгийн тохиромжтой гүйцэтгэлээс дутдаг.
• Хэд хэдэн төрлийн эргэлтэт сервомотор нь хэрэглэгчдэд ашиг тусаа өгөх боловч тус бүр нь тодорхой бэрхшээл, хязгаарлалттай байдаг.
• Шууд хөтлөгчтэй эргэдэг сервомоторууд нь хамгийн сайн гүйцэтгэлийг санал болгодог боловч араа мотортой харьцуулахад илүү үнэтэй байдаг.

Хэдэн арван жилийн турш араатай серво моторууд нь үйлдвэрлэлийн автоматжуулалтын хэрэгслийн хайрцагт хамгийн түгээмэл хэрэгслүүдийн нэг байсаар ирсэн. Араатай хөдөлгүүрүүд нь байрлал тогтоох, хурд тохируулах, электрон камержуулах, ороомог, чангалах, чангалах програмуудыг санал болгож, серво моторын хүчийг ачаалалд үр дүнтэй тохируулах боломжийг олгодог. Эндээс асуулт гарч ирнэ: араатай серво мотор нь эргэлтийн хөдөлгөөний технологийн хамгийн сайн сонголт уу, эсвэл илүү сайн шийдэл байна уу?

Төгс ертөнцөд эргэлдэгч серво систем нь тухайн хэрэглээнд тохирсон эргүүлэх момент, хурдны үзүүлэлттэй байх тул мотор нь хэт том биш, бага хэмжээтэй байдаггүй. Хөдөлгүүр, дамжуулалтын элементүүд болон ачааллын хослол нь хязгааргүй мушгирах хөшүүн чанар, тэг хоцролттой байх ёстой. Харамсалтай нь бодит ертөнцийн эргэлдэгч серво системүүд янз бүрийн түвшинд энэ хамгийн тохиромжтой зүйлээс дутдаг.

Ердийн servo системд дамжуулалтын элементүүдийн механик хүлцэлээс үүдэлтэй мотор ба ачааллын хоорондох хөдөлгөөний алдагдал гэж тодорхойлогддог; Үүнд хурдны хайрцаг, бүс, гинж, холбогчоор дамжих хөдөлгөөний алдагдал орно. Машиныг анх асаахад ачаалал нь механик хүлцлийн дунд хаа нэгтээ хөвөх болно (Зураг 1А).

Ачаа өөрөө мотороор хөдөлгөхөөс өмнө хөдөлгүүр нь дамжуулалтын элементүүдэд байгаа бүх сул талыг нөхөхийн тулд эргэх ёстой (Зураг 1B). Хөдөлгөөний төгсгөлд мотор удааширч эхлэх үед импульс нь хөдөлгүүрийн байрлалаас давсан ачааг зөөдөг тул ачааллын байрлал нь хөдөлгүүрийн байрлалыг гүйцэж түрүүлэх болно.

Мотор нь ачааллыг удаашруулахын тулд эргүүлэх момент хэрэглэхээс өмнө эсрэг чиглэлд дахин сул талыг авах ёстой (Зураг 1C). Хөдөлгөөний энэ алдагдлыг буцах цохилт гэж нэрлэдэг бөгөөд гол төлөв нуман минутаар хэмжигддэг бөгөөд энэ нь градусын 1/60-тай тэнцүү байна. Аж үйлдвэрийн хэрэглээнд серво ашиглах зориулалттай хурдны хайрцгууд нь ихэвчлэн 3-аас 9 нуман минутын хооронд хэлбэлзэх техникийн үзүүлэлттэй байдаг.

Мушгих хөшүүн чанар нь хөдөлгүүрийн босоо ам, дамжуулалтын элементүүд болон эргэлтийн моментийн нөлөөгөөр ачааллыг мушгих эсэргүүцэл юм. Хязгааргүй хатуу систем нь эргэлтийн тэнхлэгийн эргэн тойронд өнцгийн хазайлтгүйгээр эргүүлэх хүчийг ачаалалд дамжуулдаг; гэхдээ хатуу ган босоо ам ч гэсэн хүнд ачааны дор бага зэрэг мушгирах болно. Хазайлтын хэмжээ нь ашигласан эргүүлэх момент, дамжуулалтын элементүүдийн материал, тэдгээрийн хэлбэрээс хамаарч өөр өөр байдаг; Зөн совингийн хувьд урт, нимгэн хэсгүүд нь богино, бүдүүн хэсгүүдээс илүү мушгирах болно. Эргэлтийн энэ эсэргүүцэл нь ороомог пүршийг ажиллуулдаг зүйл юм, учир нь пүршийг шахах нь утасны эргэлт бүрийг бага зэрэг эргүүлдэг; бүдүүн утас нь илүү хатуу пүрш үүсгэдэг. Хязгааргүй мушгирах хөшүүн чанараас бага зүйл нь системийг пүршний үүрэг гүйцэтгэдэг бөгөөд ачаалал нь эргэлтийг эсэргүүцэх тул боломжит энерги нь системд хадгалагдана гэсэн үг юм.

Төгсгөлийн мушгиралтын хөшүүн чанар ба хоцролтыг хослуулсан тохиолдолд серво системийн ажиллагааг ихээхэн доройтуулдаг. Хөдөлгүүрийн кодлогч нь ачааллыг тогтворжуулахыг зөвшөөрдөггүй, харин моторын босоо амны байрлалыг заадаг тул ухрах нь тодорхойгүй байдлыг бий болгодог. Ачаалал ба мотор харьцангуй чиглэлээ өөрчлөх үед ачааллыг богино хугацаанд холбож, мотороос салгах үед тааруулах асуудлыг мөн танилцуулж байна. Урвуу цохилтоос гадна хязгаарлагдмал мушгирах хөшүүн чанар нь мотор болон ачааллын кинетик энергийн зарим хэсгийг боломжит энерги болгон хувиргаж, дараа нь гадагшлуулах замаар энергийг хуримтлуулдаг. Энэ удаашралтай эрчим хүчний ялгарал нь ачааллын хэлбэлзлийг үүсгэж, резонансын өдөөлтийг өдөөж, тааруулах хамгийн их ашиг тусыг бууруулж, серво системийн хариу үйлдэл болон тогтох хугацаанд сөргөөр нөлөөлдөг. Ямар ч тохиолдолд сөрөг нөлөөллийг бууруулж, системийн хөшүүн байдлыг нэмэгдүүлэх нь серво гүйцэтгэлийг нэмэгдүүлж, тааруулах ажлыг хялбаршуулна.

Эргэдэг тэнхлэгийн сервомоторын тохиргоо

Эргэдэг тэнхлэгийн хамгийн түгээмэл тохируулга нь байрлалыг санал болгох зориулалттай суурилуулсан кодлогчтой эргэлдэгч сервомотор бөгөөд моторын боломжит эргэлт ба хурдыг ачааллын шаардлагатай эргүүлэх момент болон хурдтай тааруулах хурдны хайрцагтай. Хурдны хайрцаг нь ачааллын тохируулгад зориулагдсан трансформаторын механик аналог болох тогтмол чадлын төхөөрөмж юм.

Сайжруулсан техник хангамжийн тохиргоо нь шууд хөтлөгчтэй эргэлдэгч сервомоторыг ашигладаг бөгөөд энэ нь ачааллыг моторт шууд холбох замаар дамжуулах элементүүдийг арилгадаг. Араа моторын тохиргоо нь харьцангуй бага диаметртэй тэнхлэгт холбогчийг ашигладаг бол шууд хөтлөх систем нь ачааллыг илүү том роторын фланц руу шууд боолтоор холбодог. Энэ тохируулга нь урвуу цохилтыг арилгаж, мушгирах хөшүүн байдлыг ихээхэн нэмэгдүүлдэг. Шууд хөтлөгч моторын туйлын өндөр тоо, эргүүлэх моментийн ороомог нь 10:1 ба түүнээс дээш харьцаатай араа моторын эргүүлэх момент ба хурдны үзүүлэлттэй таарч байна.