Кіріспе
Электрлік сервомеханизмдерді қуаттандыруға қолданылатын электрондық күшейткіш. Сервопривод – электрлік сервомеханизмдерді қуаттандыруға қолданылатын электрондық күшейткіш. Сервопривод сервомеханизмнен келетін кері байланыс сигналын қадағалайды және күтілетін жұмыстан ауытқуды үздіксіз түзетумен айналысады.
A servo drive is an electronic amplifier used to power electric servomechanisms. A servo drive monitors the feedback signal from the servomechanism and continually adjusts for deviation from expected behavior.
Функция
Сервожетек басқару жүйесінен командалық сигналды қабылдайды, сигналды күшейтеді және командалық сигналға пропорционалды қозғалыс жасау үшін сервомоторға электр тогын жібереді. Әдетте командалық сигнал қажетті жылдамдықты көрсетеді, бірақ сонымен қатар қажетті момент немесе позицияны да көрсете алады. Сервомоторға қосылған сенсор сервомотордың нақты күйін сервожетекке хабарлайды. Сервожетек нақты мотор күйін, командаланған мотор күйімен салыстырады. Содан кейін ол кернеуді, жиілікті немесе импульс енін командаланған күйден кез келген ауытқуды түзету үшін өзгертеді. Дұрыс конфигурацияланған басқару жүйесінде сервомотор, басқару жүйесінен сервожетекке түсетін жылдамдық сигналына өте жақын жылдамдықпен айналады. Қатаңдық (пропорционалдық күш деп те аталады), демпферлеу (туынды күш деп те аталады) және кері байланыс күші сияқты бірнеше параметрлерді осы қажетті өнімділікке қол жеткізу үшін реттеуге болады. Осы параметрлерді реттеу процесін баптау деп атайды. Көптеген сервомоторларға сол нақты мотор маркасына немесе моделіне арналған жетек қажет болса да, қазір көптеген жетектер әртүрлі моторлармен үйлесімді.
Цифрлық және аналогты
Өнеркәсіпте қолданылатын барлық сервоприводтар цифрлық, аналогты немесе екеуін де біріктіреді. Цифрлық приводтар аналогтық приводалардан микропроцессор немесе компьютердің болуымен ерекшеленеді, ол механизмді басқару кезінде кіріс сигналдарын талдайды. Микропроцессор жылдамдық сияқты параметрлерді анықтайтын энкодерден импульстік ағын алады. Импульстің немесе қысқа сигналдың (блип) өзгеруі механизмге жылдамдықты реттеуге мүмкіндік береді, нәтижесінде жылдамдық контроллерінің әсеріне қол жеткізіледі. Процессордың қайталанатын тапсырмаларын орындауы цифрлық привканың жылдам түрде өзін-өзі реттеуіне мүмкіндік береді. Механизмдер көптеген жағдайларға бейімделуі тиіс болған жағдайларда, бұл ыңғайлы, өйткені цифрлық привода аз күш жұмсап, жылдам бейімделе алады. Цифрлық приводалардың бір кемшілігі – жоғары энергия тұтыну. Дегенмен, көптеген цифрлық приводалар батареяның қызмет ету мерзімін бақылау үшін сыйымды батареяларды орнатады. Цифрлық сервоприводтың жалпы кері байланыс жүйесі аналогты жүйеге ұқсас, бірақ микропроцессор жүйелік жағдайларды болжау үшін алгоритмдерді қолданады. Аналогтық приводалар жылдамдықты әдетте ±10 вольт болатын түрлі электрлік сигналдар арқылы басқарады. Көбінесе потенциометрлермен реттелетін аналогтық приводалар, белгілі бір жағдайларға алдын ала реттелген «жеке тұлға карталарымен» (personality cards) жабдықталған. Көптеген аналогтық приводалар кіріс сигналдарын өлшеу және нәтижесінде туындайтын айналу моментін анықтау үшін тахогенераторды пайдаланады. Бұл айналу моментінің талаптары кері байланыс тізбегінің нәтижесінде механизмдегі токқа талап қояды. Бұл күшейткіш – төрт квадрантты привода, өйткені ол айналудың кез келген бағытында жылдамдатуға, баяулатуға және тежеуге қабілетті. Традициялық аналогтық приводалар цифрлық приводаларға қарағанда аз энергия тұтынады және кейбір жағдайларда өте жоғары өнімділік көрсете алады. Шарттар орындалғанда, аналогтық приводалар минималды «jitter» (қалбырлау) мен тұрақтылықты қамтамасыз етеді. Кейбір аналогты сервоприводалар айналу моментін күшейткіш қажет етпейді және жылдамдық маңызды жағдайларда жылдамдық күшейткіштеріне сенеді.
Өнеркәсіпте пайдалану
Сервожүйелер CNC станоктарда, фабрикалық автоматтандыруда, робототехникада және басқа да салаларда қолданылады. Олардың дәстүрлі DC немесе AC моторларынан басты артықшылығы – мотордың кері байланыс жүйесінің болуы. Бұл кері байланыс қажетсіз қозғалысты анықтауға немесе бұйрық берілген қозғалыстың дәлдігін қамтамасыз етуге мүмкіндік береді. Кері байланыс әдетте түрлі кодтағыштар арқылы жүзеге асырылады. Сервомоторлар тұрақты жылдамдық өзгерісі кезінде, әдеттегі AC индукциялық моторларына қарағанда ұзақ қызмет етеді. Сервомоторлар сондай-ақ, мотордан өндірілген электр энергиясын қысқа тұйықтау арқылы тежегіш ретінде де жұмыс істей алады.