서보 모터의 작동 원리
서보 시스템은 입력 대상(또는 주어진 값)의 임의적 변화에 따라 개체의 위치, 방향, 상태 및 기타 출력 제어 변수를 자동으로 제어하는 시스템입니다. 서보는 주로 펄스에 의해 위치가 지정됩니다. 기본적으로 서보 모터가 하나의 펄스를 받으면 변위를 구현하기 위해 하나의 펄스에 해당하는 각도로 회전한다는 것을 이해할 수 있습니다. 서보 모터 자체에는 펄스를 보내는 기능이 있기 때문에 서보 모터가 각도를 회전할 때마다 서보 모터가 받은 펄스에 해당하는 펄스 수를 보내거나 폐쇄 루프라고 합니다. 얼마나 많은 펄스가 서보 모터로 전송되고 얼마나 많은 펄스가 동시에 수신되는지 알 수 있습니다. 이러한 방식으로 모터의 회전을 정확하게 제어하여 0.001mm에 도달할 수 있는 정확한 포지셔닝을 달성할 수 있습니다.
서보 모터의 분류
서보 모터는 AC 서보와 DC 서보로 구분됩니다.
AC 서보 모터의 기본 구조는 AC 유도 모터(비동기 모터)와 유사합니다. 고정자에는 전기각이 90도인 위상 공간 변위를 갖는 2개의 여자 권선 Wf와 제어 권선 WcoWf가 있으며, 이들은 일정한 AC 전압에 연결되어 있습니다. 모터의 동작을 제어하는 목적은 Wc에 인가되는 교류전압이나 상변화를 이용하는 것이다.
AC 서보 모터는 안정적인 작동, 우수한 제어성, 빠른 응답성, 높은 감도 및 기계적 특성 및 규제 특성의 엄격한 비선형성 지수(각각 10% 미만 ~15% 및 15% 미만 ~25%)의 특성을 가지고 있습니다.
DC 서보 모터의 장단점
장점: 정확한 속도 제어, 하드 토크-속도 특성, 간단한 제어 원리, 편리한 사용 및 저렴한 가격.
단점: 브러시 정류, 속도 제한, 추가 저항 및 마모 입자 생성(분진 및 폭발성 환경에 적합하지 않음).
AC 서보 모터의 장단점
장점 : 좋은 속도 제어 특성, 전체 속도 영역에서 부드러운 제어 가능, 진동 거의 없음, 90 % 이상의 고효율, 적은 열, 고속 제어, 고정밀 위치 제어 (엔코더 정확도에 따라 다름), 일정한 토크, 낮은 관성, 저소음, 브러시 마모 없음, 유지 보수가 필요 없음(분진 및 폭발성 환경에 적용 가능)은 정격 작동 영역에서 달성할 수 있습니다.
단점: 제어가 복잡하고 현장에서 PID 매개변수를 조정하여 드라이버 매개변수를 결정해야 하므로 더 많은 배선이 필요합니다.
서보 모터의 세 가지 제어 방법
토크 제어: 토크 제어 모드는 외부 bai 아날로그 수량의 입력 또는 직접 주소 할당을 통해 외부에서 모터 샤프트의 출력 토크를 설정하는 것입니다.
2. 위치 제어: 위치 제어 모드는 일반적으로 외부 입력 펄스의 주파수로 회전 속도를 결정하고 펄스 수로 회전 각도를 결정합니다. 일부 서보는 통신을 통해 속도와 변위를 직접 할당할 수 있습니다.
속도 모드: 회전 속도는 아날로그 양의 입력 또는 펄스의 주파수에 의해 제어될 수 있습니다. 속도 모드는 상위 제어 장치의 외부 루프 PID 제어가 있는 경우에도 위치를 지정할 수 있지만 모터의 위치 신호 또는 직접 부하의 위치 신호는 계산을 위해 상위 피드백으로 전송되어야 합니다. 위치 모드는 또한 직접 부하 외부 링에 의한 위치 신호 감지를 지원합니다. 이때 모터 축단의 엔코더는 모터 속도만 감지하고 직접 최종 부하 끝의 감지 장치에서 위치 신호를 제공합니다. 이 장점은 중간 전송 과정에서 오류를 줄이고 전체 시스템의 위치 정확도를 높일 수 있다는 것입니다.