Серводвигун з постійними магнітами - це синхронний двигун, який використовує постійні магніти для встановлення магнітного поля ротора. Його основна особливість полягає в досягненні високої-точності регулювання положення, швидкості та крутного моменту за допомогою замкнутої-системи керування. На відміну від асинхронних двигунів, які покладаються на індукційний струм для створення крутного моменту, постійне магнітне поле, створене постійними магнітами, усуває втрати збудження, надаючи цьому типу двигунів невід'ємну перевагу в енергоефективності та точності керування. В даний час попит на серводвигуни з постійними магнітами в галузі промислової автоматизації зростає в середньому на 15% щорічно, особливо в таких сценаріях, як шарнірні приводи роботів і системи подачі верстатів з ЧПК, де це стало стандартною конфігурацією.
Структурний огляд і важливість
Загальну структуру можна розкласти на п’ять основних підсистем: статор, ротор, підшипникова система, пристрій зворотного зв’язку, корпус і модуль охолодження. Конструктивні параметри кожної підсистеми безпосередньо впливають на щільність потужності двигуна (поточні вдосконалені моделі можуть досягати 5 кВт/кг), час динамічного відгуку (рівень мілісекунд) і точність позиціонування (±0,01 градус). Понад 60% несправностей сервосистеми виникають через механічний резонанс або несправності теплового керування, викликані структурними недоліками конструкції, а не електричними несправностями. Це підкреслює необхідність глибокого розуміння механізму зв’язку між механічною архітектурою та електромагнітними характеристиками.
З’єднання роботів (вимоги до точності ±0,01 градуса)
Система подачі верстатів з ЧПУ (повторюваність ±1 мкм)
Технологічний розвиток:
Інтегрований дизайн (наприклад, вбудований двигун + модуль драйвера)
Застосування нових матеріалів (вуглецевий ротор для зменшення інерційності)
Як видно з наведеного вище аналізу, продуктивність-енергозберігаючих серводвигунів з постійними магнітами значною мірою залежить від конструкції компонентів і технології матеріалів. Вибір вимагає повного балансу витрат, ефективності та вимог до контролю.