¿Cuál es la diferencia entre el servomotor de CA y el motor asíncrono de CA trifásico?
1. Servomotor de CA
La estructura del estator del servomotor de CA es básicamente similar a la del motor asíncrono monofásico capacitivo de fase dividida. con dos estatores cuyas posiciones difieren 90° entre sí, uno es el devanado de excitación Rf, que siempre está conectado a la tensión alterna Uf y el otro es el devanado de control L, que está conectado a la tensión de señal de control Uc; Por lo tanto, el servomotor de CA también se denomina dos servomotores.
El rotor de un servomotor de CA suele ser del tipo jaula de ardilla. Sin embargo, para que el servomotor tenga un amplio rango de velocidad, características mecánicas lineales, sin fenómeno de "rotación" y sea rápido. rendimiento de respuesta, y en comparación con los motores eléctricos ordinarios, deben tener las dos características de gran resistencia del rotor y pequeño momento de inercia. Actualmente existen dos tipos de estructuras de rotor que se utilizan ampliamente: uno es un rotor de jaula de ardilla que utiliza barras conductoras de alta resistividad hechas de materiales conductores de alta resistividad. Para reducir la inercia rotacional del rotor, se fabrica el rotor. delgado; uno es un rotor hueco en forma de copa hecho de aleación de aluminio. La pared de la copa es muy delgada, de solo 0,2 a 0,3 mm. Para reducir la resistencia magnética del circuito magnético, se coloca un estator interno fijo dentro de la copa hueca. Rotor en forma de copa hueca El rotor tiene un pequeño momento de inercia, responde rápidamente y funciona sin problemas, por lo que se usa ampliamente.
Cuando no hay voltaje de control en el servomotor de CA, solo existe el campo magnético pulsante generado por el devanado de excitación en el estator, y el rotor permanece estacionario. Cuando hay un voltaje de control, se genera un campo magnético giratorio en el estator y el rotor gira en la dirección del campo magnético giratorio. Cuando la carga es constante, la velocidad del motor cambia con el tamaño del voltaje de control. Cuando la fase del voltaje de control es opuesta, el servomotor se invertirá.
Aunque el principio de funcionamiento de los servomotores de CA es similar al de los motores asíncronos monofásicos de fase dividida, la resistencia del rotor de los primeros es mucho mayor que la de los segundos, en comparación con los motores monofásicos. En los motores asíncronos de máquinas, los servomotores tienen tres características importantes:
1. Gran par de arranque
Debido a la gran resistencia del rotor, su curva característica de par se muestra como la curva 1 en la Figura 3. que es diferente de la curva característica de par 2 de los motores asíncronos ordinarios. En comparación, existe una clara diferencia. Puede hacer que el deslizamiento crítico S0>1, lo que no sólo hace que las características de par (características mecánicas) sean más cercanas a las lineales, sino que también tiene un par de arranque mayor. Por lo tanto, cuando el estator tiene voltaje de control, el rotor gira inmediatamente, lo que tiene las características de arranque rápido y alta sensibilidad.
2. Amplio rango de funcionamiento
3. Sin fenómeno de rotación
Para un servomotor que funciona normalmente, siempre que se pierda el voltaje de control, el motor funcionará. deja de correr inmediatamente. Cuando el servomotor pierde el voltaje de control, se encuentra en un estado de funcionamiento monofásico. Debido a la gran resistencia del rotor, las dos características de par (curvas T1-S1, T2-S2) generadas por los dos campos magnéticos giratorios que giran en sentido opuesto. direcciones en el estator y el rotor) y características de par sintético (curva TS)
La potencia de salida del servomotor de CA es generalmente de 0,1 a 100 W. Cuando la frecuencia de la fuente de alimentación es de 50 Hz, los voltajes son 36 V, 110 V, 220 y 380 V; cuando la frecuencia de la fuente de alimentación es 400 Hz, los voltajes son 20 V, 26 V, 36 V, 115 V, etc.
El servomotor de CA funciona suavemente y hace poco ruido. Sin embargo, las características de control no son lineales y, debido a que la resistencia del rotor es grande, la pérdida es grande y la eficiencia es baja, es más grande y pesado que un servomotor de CC de la misma capacidad, por lo que solo es adecuado para potencias pequeñas. Sistemas de control de 0,5-100W.
Principio del servomotor
1. Servomotor de CA
La estructura del estator de un servomotor de CA es básicamente similar a la de un servomotor capacitivo de fase dividida. motor asíncrono monofásico Su estator está equipado con dos devanados cuyas posiciones son 90° diferentes entre sí. Uno es el devanado de excitación Rf, que siempre está conectado a la tensión alterna Uf y el otro es el devanado de control L, que. está conectado a la tensión de la señal de control Uc. Por lo tanto, el servomotor de CA también se denomina dos servomotores.
El rotor de un servomotor de CA suele ser del tipo jaula de ardilla. Sin embargo, para que el servomotor tenga un amplio rango de velocidad, características mecánicas lineales, sin fenómeno de "rotación" y sea rápido. rendimiento de respuesta, y en comparación con los motores eléctricos ordinarios, deben tener las dos características de gran resistencia del rotor y pequeño momento de inercia.
Actualmente existen dos tipos de estructuras de rotor que se utilizan ampliamente: uno es un rotor de jaula de ardilla que utiliza barras conductoras de alta resistividad hechas de materiales conductores de alta resistividad. Para reducir la inercia rotacional del rotor, se fabrica el rotor. delgado; uno es un rotor hueco en forma de copa hecho de aleación de aluminio. La pared de la copa es muy delgada, de solo 0,2 a 0,3 mm. Para reducir la resistencia magnética del circuito magnético, se coloca un estator interno fijo dentro de la copa hueca. Rotor en forma de copa hueca El rotor tiene un pequeño momento de inercia, responde rápidamente y funciona sin problemas, por lo que se usa ampliamente.
Cuando no hay voltaje de control en el servomotor de CA, solo existe el campo magnético pulsante generado por el devanado de excitación en el estator, y el rotor permanece estacionario. Cuando hay un voltaje de control, se genera un campo magnético giratorio en el estator y el rotor gira en la dirección del campo magnético giratorio. Cuando la carga es constante, la velocidad del motor cambia con el tamaño del voltaje de control. Cuando la fase del voltaje de control es opuesta, el servomotor se invertirá.
Aunque el principio de funcionamiento de los servomotores de CA es similar al de los motores asíncronos monofásicos de fase dividida, la resistencia del rotor de los primeros es mucho mayor que la de los segundos, en comparación con los motores monofásicos. En los motores asíncronos de máquinas, los servomotores tienen tres características importantes:
1. Gran par de arranque
Debido a la gran resistencia del rotor, su curva característica de par se muestra como la curva 1 en la Figura 3. que es diferente de la curva característica de par 2 de los motores asíncronos ordinarios. En comparación, existe una clara diferencia. Puede hacer que el deslizamiento crítico S0>1, lo que no sólo hace que las características de par (características mecánicas) sean más cercanas a las lineales, sino que también tiene un par de arranque mayor. Por lo tanto, cuando el estator tiene voltaje de control, el rotor gira inmediatamente, lo que tiene las características de arranque rápido y alta sensibilidad.
2. Amplio rango de funcionamiento
3. Sin fenómeno de rotación
Para un servomotor que funciona normalmente, siempre que se pierda el voltaje de control, el motor funcionará. deja de correr inmediatamente. Cuando el servomotor pierde el voltaje de control, se encuentra en un estado de funcionamiento monofásico. Debido a la gran resistencia del rotor, las dos características de par (curvas T1-S1, T2-S2) generadas por los dos campos magnéticos giratorios que giran en sentido opuesto. direcciones en el estator y el rotor) y características de par sintético (curva TS)
La potencia de salida del servomotor de CA es generalmente de 0,1 a 100 W. Cuando la frecuencia de la fuente de alimentación es de 50 Hz, los voltajes son 36 V, 110 V, 220 y 380 V; cuando la frecuencia de la fuente de alimentación es 400 Hz, los voltajes son 20 V, 26 V, 36 V, 115 V, etc.
El servomotor de CA funciona suavemente y hace poco ruido. Sin embargo, las características de control no son lineales y, debido a que la resistencia del rotor es grande, la pérdida es grande y la eficiencia es baja, es más grande y pesado que un servomotor de CC de la misma capacidad, por lo que solo es adecuado para potencias pequeñas. Sistemas de control de 0,5-100W.
1. El servo se basa principalmente en pulsos para el posicionamiento. Básicamente, se puede entender que cuando el servomotor recibe un pulso, girará en un ángulo correspondiente al pulso, logrando así el desplazamiento, porque el El servomotor en sí tiene la función de enviar pulsos, por lo que cada vez que el servomotor gira en un ángulo, enviará una cantidad correspondiente de pulsos. De esta manera, hará eco de los pulsos recibidos por el servomotor, o se llama. un circuito cerrado. De esta manera, el sistema sabrá cuántos pulsos se envían al servo. El motor recibe una cierta cantidad de pulsos al mismo tiempo, de esta manera se puede controlar la rotación del motor con mucha precisión. logrando un posicionamiento preciso, que puede alcanzar 0.001 mm.
Los servomotores CC se dividen en motores con y sin escobillas. Los motores de escobillas tienen bajo costo, estructura simple, gran par de arranque, amplio rango de velocidad, fácil control y requieren mantenimiento, pero son fáciles de mantener (reemplazo de escobillas de carbón), producen interferencias electromagnéticas y tienen requisitos ambientales. Por lo tanto, se puede utilizar en aplicaciones industriales y civiles generales sensibles a los costes.
Los motores sin escobillas son de tamaño pequeño, livianos, de gran potencia, de respuesta rápida, de alta velocidad, de pequeña inercia, de rotación suave y de par estable. El control es una inteligencia compleja y fácil de realizar. Su método de conmutación electrónica es flexible y puede ser conmutación de onda cuadrada o conmutación de onda sinusoidal. El motor no requiere mantenimiento, tiene alta eficiencia, baja temperatura de funcionamiento, radiación electromagnética muy pequeña, larga vida útil y puede usarse en diversos entornos.
2. Los servomotores de CA también son motores sin escobillas y se dividen en motores síncronos y asíncronos. Actualmente, los motores síncronos se utilizan generalmente en el control de movimiento. Tienen un amplio rango de potencia y pueden alcanzar una alta potencia.
Gran inercia, la velocidad máxima de rotación es baja y disminuye rápidamente a medida que aumenta la potencia. Por lo tanto, es adecuado para aplicaciones con baja velocidad y funcionamiento suave.
3. El rotor dentro del servomotor es un imán permanente. La electricidad trifásica U/V/W controlada por el controlador forma un campo electromagnético. Al mismo tiempo, la propia señal de retroalimentación del codificador del motor. El controlador compara el valor de retroalimentación con el valor objetivo y ajusta el ángulo de rotación del rotor. La precisión del servomotor está determinada por la precisión (número de líneas) del codificador.
¿Qué es un servomotor? ¿Cuantos tipos hay? ¿Cuáles son las características del trabajo?
Respuesta: El servomotor también se denomina motor actuador. En el sistema de control automático, se utiliza como actuador para convertir la señal eléctrica recibida en una salida de desplazamiento angular o velocidad angular en el eje del motor. Se divide en dos categorías: servomotores de CC y CA. Su característica principal es que cuando el voltaje de la señal es cero, no hay fenómeno de rotación y la velocidad de rotación disminuye a una velocidad constante a medida que aumenta el par. p>Disculpe, servomotores de CA y servomotores ¿Cuáles son las diferencias funcionales entre los servomotores de CC con escobillas?
Respuesta: El servo de CA es mejor porque utiliza control de onda sinusoidal y la ondulación del par es pequeña. El servo de CC es una onda trapezoidal. Pero el servo CC es relativamente simple y económico.
Servomotor de CA de imán permanente
Desde la década de 1980, con el desarrollo de los circuitos integrados, la tecnología de electrónica de potencia y la tecnología de accionamiento de velocidad variable de CA, la tecnología de servoaccionamiento de CA de imán permanente ha tenido un desarrollo sobresaliente. Desde entonces, famosos fabricantes eléctricos de varios países han lanzado sucesivamente sus propias series de servomotores y servoaccionamientos de CA y los han mejorado y actualizado continuamente. Los servosistemas de CA se han convertido en la principal dirección de desarrollo de los servosistemas contemporáneos de alto rendimiento, dejando a los servosistemas de CC originales en peligro de ser eliminados. Después de la década de 1990, los servosistemas de CA que se han comercializado en varios países del mundo utilizan servomotores de onda sinusoidal controlados totalmente digitalmente. El desarrollo de los servoaccionamientos de CA en el campo de la transmisión cambia cada día que pasa. En comparación con los servomotores de CC, las principales ventajas de los servomotores de CA de imán permanente son:
⑴ Sin escobillas ni conmutadores, por lo que funcionan de manera confiable y tienen bajos requisitos de mantenimiento y mantenimiento.
⑵ El devanado del estator es más conveniente para la disipación del calor.
⑶La inercia es pequeña y es fácil mejorar la velocidad del sistema.
⑷Se adapta a condiciones de trabajo de alta velocidad y alto par.
⑸ Menor volumen y peso bajo la misma potencia.
Desde que la división Indramat de Rexroth Company de MANNESMANN, Alemania, lanzó oficialmente el servomotor y sistema de accionamiento de CA de imán permanente MAC en la Feria Comercial de Hannover de 1978, esto marca que esta nueva generación de tecnología de servoCA de CA ha entrado uso práctico. A mediados y finales de la década de 1980, cada empresa tenía una serie completa de productos. Todo el mercado de servos avanzó hacia los sistemas de CA. Los primeros sistemas analógicos tenían deficiencias en aspectos como la deriva del cero, la antiinterferencia, la confiabilidad, la precisión y la flexibilidad, y no podían cumplir completamente con los requisitos del control de movimiento en los últimos años, con la aplicación de microprocesadores y nuevos procesadores de señales digitales (DSP). , han aparecido sistemas de control digital, y la parte de control se puede realizar completamente mediante software, que se denominan servosistemas de CA de imán permanente de 檚昮 o 把挌新猌 y 把昮 respectivamente.
Principio del servomotor
1. Servomotor de CA
La estructura del estator del servomotor de CA es básicamente la misma. como el del condensador monofásico de fase dividida. Es similar al motor asíncrono. El estator está equipado con dos devanados cuyas posiciones difieren 90° entre sí. Uno es el devanado de excitación Rf, que siempre está conectado a la corriente alterna. voltaje Uf; el otro es el devanado de control L, que está conectado al voltaje de señal de control Uc. Por lo tanto, el servomotor de CA también se denomina dos servomotores.
El rotor de un servomotor de CA suele ser del tipo jaula de ardilla. Sin embargo, para que el servomotor tenga un amplio rango de velocidad, características mecánicas lineales, sin fenómeno de "rotación" y sea rápido. rendimiento de respuesta, y en comparación con los motores eléctricos ordinarios, deben tener las dos características de gran resistencia del rotor y pequeño momento de inercia.
Actualmente, existen dos tipos de estructuras de rotor que se utilizan ampliamente: uno es un rotor de jaula de ardilla que utiliza barras conductoras de alta resistividad hechas de materiales conductores de alta resistividad. Para reducir la inercia rotacional del rotor, se fabrica el rotor. delgado; uno es un rotor hueco en forma de copa hecho de aleación de aluminio. La pared de la copa es muy delgada, de solo 0,2 a 0,3 mm. Para reducir la resistencia magnética del circuito magnético, se coloca un estator interno fijo dentro de la copa hueca. Rotor en forma de copa hueca El rotor tiene un pequeño momento de inercia, responde rápidamente y funciona sin problemas, por lo que se usa ampliamente.
Cuando no hay voltaje de control en el servomotor de CA, solo existe el campo magnético pulsante generado por el devanado de excitación en el estator, y el rotor permanece estacionario. Cuando hay un voltaje de control, se genera un campo magnético giratorio en el estator y el rotor gira en la dirección del campo magnético giratorio. Cuando la carga es constante, la velocidad del motor cambia con el tamaño del voltaje de control. Cuando la fase del voltaje de control es opuesta, el servomotor se invertirá.
Aunque el principio de funcionamiento de los servomotores de CA es similar al de los motores asíncronos monofásicos de fase dividida, la resistencia del rotor de los primeros es mucho mayor que la de los segundos, en comparación con los motores monofásicos. En los motores asíncronos de máquinas, los servomotores tienen tres características importantes:
1. Gran par de arranque
Debido a la gran resistencia del rotor, su curva característica de par se muestra como la curva 1 en la Figura 3. que es diferente de la curva característica de par 2 de los motores asíncronos ordinarios. En comparación, existe una clara diferencia. Puede hacer que el deslizamiento crítico S0>1, lo que no sólo hace que las características de par (características mecánicas) sean más cercanas a las lineales, sino que también tiene un par de arranque mayor. Por lo tanto, cuando el estator tiene voltaje de control, el rotor gira inmediatamente, lo que tiene las características de arranque rápido y alta sensibilidad.
2. Amplio rango de funcionamiento
3. Sin fenómeno de rotación
Para un servomotor que funciona normalmente, siempre que se pierda el voltaje de control, el motor funcionará. deja de correr inmediatamente. Cuando el servomotor pierde el voltaje de control, se encuentra en un estado de funcionamiento monofásico. Debido a la gran resistencia del rotor, las dos características de par (curvas T1-S1, T2-S2) generadas por los dos campos magnéticos giratorios que giran en sentido opuesto. direcciones en el estator y el rotor) y características de par sintético (curva TS)
La potencia de salida del servomotor de CA es generalmente de 0,1 a 100 W. Cuando la frecuencia de la fuente de alimentación es de 50 Hz, los voltajes son 36 V, 110 V, 220 y 380 V; cuando la frecuencia de la fuente de alimentación es 400 Hz, los voltajes son 20 V, 26 V, 36 V, 115 V, etc.
El servomotor de CA funciona suavemente y hace poco ruido. Sin embargo, las características de control no son lineales y, debido a que la resistencia del rotor es grande, la pérdida es grande y la eficiencia es baja, es más grande y pesado que un servomotor de CC de la misma capacidad, por lo que solo es adecuado para potencias pequeñas. Sistemas de control de 0,5-100W.
Los motores síncronos se utilizan principalmente en grandes generadores. Los motores asíncronos se utilizan casi exclusivamente en aplicaciones de motores eléctricos. Los motores síncronos pueden ajustar de manera flexible el voltaje y la fase de corriente en el lado de entrada mediante excitación, es decir, el factor de potencia de los motores asíncronos no es ajustable, generalmente entre 0,75 y 0,85. ampliamente utilizado, adicional Se utiliza un motor síncrono para el ajuste de fase para ajustar el factor de potencia en la interfaz entre la fábrica y la red eléctrica. Sin embargo, debido al alto coste y a la gran carga de trabajo de mantenimiento de los motores síncronos, actualmente se utiliza generalmente la compensación del condensador para compensar el factor de potencia.
n Además, algunos de los primeros convertidores de frecuencia que utilizan tiristores necesitan depender de la conmutación de carga porque los dispositivos no tienen capacidades de apagado automático. En este caso, se necesitan motores síncronos.
n La eficiencia de los motores síncronos es ligeramente mayor que la de los motores asíncronos. Al seleccionar motores de más de 2000 KW, generalmente es necesario considerar si se utilizan motores síncronos. Sin embargo, debido a que la máquina síncrona tiene devanados de excitación y anillos colectores, requiere que los operadores tengan un mayor nivel de control sobre la excitación. Además, en comparación con el motor asíncrono que no requiere mantenimiento, la carga de trabajo de mantenimiento es mayor, por lo tanto, los motores por debajo de 2500 KW; Ahora se eligen principalmente motores asíncronos. A potencias más bajas, la diferencia de eficiencia se vuelve insignificante.
l Cuando se aplica un convertidor de frecuencia
n Cuando se utiliza un convertidor de frecuencia, es necesario desconectar el motor de la red eléctrica y conectar el convertidor de frecuencia.
Una vez conectado el inversor, la potencia en el lado de la red no tiene nada que ver con el motor, sino sólo con el inversor. Por lo tanto, a menos que el usuario ya tenga un motor síncrono, se debe utilizar un motor asíncrono porque el coste del inversor y del motor es económico. Por supuesto, si se selecciona un inversor del tipo de conmutación de carga temprana, el motor debe ser un motor síncrono, que es un requisito del inversor para el motor.
En pocas palabras: tanto los motores síncronos como los asíncronos son motores de potencia de CA, que funcionan con una red eléctrica de CA de 50 ciclos y giran. En los motores asíncronos, el estator se alimenta con corriente alterna para generar una. campo magnético giratorio, y el rotor es inducido a generar un campo magnético, de modo que los dos campos magnéticos actúan, haciendo que el rotor gire siguiendo el campo magnético giratorio del estator. El rotor es más lento que el campo magnético giratorio del estator. , tiene deslizamiento y no está sincronizado, por eso se llama máquina asíncrona. El estator de un motor síncrono es lo mismo que un motor asíncrono, y a su rotor se le agrega artificialmente corriente continua para formar un campo magnético constante, de modo que el rotor. Sigue el campo magnético giratorio del estator y gira de forma sincrónica. Por lo tanto, se utiliza ampliamente. baja eficiencia y bajo factor de potencia. La red eléctrica es desfavorable. El motor síncrono es una carga capacitiva con alta eficiencia, que puede mejorar el factor de potencia de la red eléctrica. Se utiliza principalmente en grandes equipos industriales y mineros.
Los motores síncronos se utilizan principalmente en generadores grandes. Los motores asíncronos se utilizan casi exclusivamente en aplicaciones de motores eléctricos. Los motores síncronos pueden ajustar de manera flexible el voltaje y la fase de corriente en el lado de entrada mediante excitación, es decir, el factor de potencia de los motores asíncronos no es ajustable, generalmente entre 0,75 y 0,85. son ampliamente utilizados, adicional Se utiliza un motor síncrono como regulador de fase para ajustar el factor de potencia en la interfaz entre la fábrica y la red eléctrica. Sin embargo, debido al alto coste y a la gran carga de trabajo de mantenimiento de los motores síncronos, actualmente se utiliza generalmente la compensación del condensador para compensar el factor de potencia.
n Además, algunos de los primeros convertidores de frecuencia que utilizan tiristores necesitan depender de la conmutación de carga porque los dispositivos no tienen capacidades de apagado automático. En este caso, se necesitan motores síncronos.
n La eficiencia de los motores síncronos es ligeramente mayor que la de los motores asíncronos. Al seleccionar motores de más de 2000 KW, generalmente es necesario considerar si se utilizan motores síncronos. Sin embargo, debido a que la máquina síncrona tiene devanados de excitación y anillos colectores, requiere que los operadores tengan un mayor nivel de control sobre la excitación. Además, en comparación con el motor asíncrono que no requiere mantenimiento, la carga de trabajo de mantenimiento es mayor, por lo tanto, los motores por debajo de 2500 KW; Ahora se eligen principalmente motores asíncronos. A potencias más bajas, la diferencia de eficiencia se vuelve insignificante.
l Cuando se aplica un convertidor de frecuencia
n Cuando se utiliza un convertidor de frecuencia, es necesario desconectar el motor de la red eléctrica y conectar el convertidor de frecuencia. Una vez conectado el inversor, la potencia en el lado de la red no tiene nada que ver con el motor, sino sólo con el inversor. Por lo tanto, a menos que el usuario ya tenga un motor síncrono, se debe utilizar un motor asíncrono porque el coste del inversor y del motor es económico. Por supuesto, si se selecciona un inversor del tipo de conmutación de carga temprana, el motor debe ser un motor síncrono, que es un requisito del inversor para el motor.
En pocas palabras: tanto los motores síncronos como los asíncronos son motores de potencia de CA, que funcionan con una red eléctrica de CA de 50 ciclos y giran. En los motores asíncronos, el estator se alimenta con corriente alterna para generar una. campo magnético giratorio, y el rotor es inducido a generar un campo magnético, de modo que los dos campos magnéticos actúan, haciendo que el rotor gire siguiendo el campo magnético giratorio del estator. El rotor es más lento que el campo magnético giratorio del estator. , tiene deslizamiento y no está sincronizado, por eso se llama máquina asíncrona. El estator de un motor síncrono es lo mismo que un motor asíncrono, y a su rotor se le agrega artificialmente corriente continua para formar un campo magnético constante, de modo que el rotor. Sigue el campo magnético giratorio del estator y gira de forma sincrónica. Por lo tanto, se utiliza ampliamente. baja eficiencia y bajo factor de potencia. La red eléctrica es desfavorable. El motor síncrono tiene alta eficiencia y es una carga capacitiva, lo que puede mejorar el factor de potencia de la red eléctrica. Se utiliza principalmente en grandes equipos industriales y mineros. >