Sep 12, 2025

Основні типи серводвигунів і приводів змінного струму

Залишити повідомлення

Довгий час системи керування швидкістю двигуна постійного струму домінували у додатках, які потребують високої продуктивності регулювання швидкості. Однак двигуни постійного струму мають властиві недоліки, такі як легкий знос щіток і комутаторів, що вимагає частого обслуговування. Комутація генерує іскри, що обмежує максимальну швидкість двигуна та середовище його застосування. Крім того, двигуни постійного струму мають складну структуру, складні у виготовленні, споживають велику кількість сталі та мають високі витрати на виробництво. Двигуни змінного струму, особливо асинхронні двигуни з короткозамкненим ротором, не мають цих недоліків, а інерція їхнього ротора менша, ніж у двигунів постійного струму, що забезпечує кращу динамічну реакцію. При однаковому обсязі двигуни змінного струму можуть мати на 10-70% вищу вихідну потужність, ніж двигуни постійного струму. Крім того, двигуни змінного струму можуть бути виготовлені з більшою потужністю, досягаючи вищої напруги та швидкості. Сучасні верстати з ЧПК, як правило, використовують сервоприводи змінного струму, які все частіше замінюють сервоприводи постійного струму.

 

Асинхронний тип
Асинхронні серводвигуни змінного струму відносяться до асинхронних двигунів змінного струму. Вони доступні в три- та однофазних- версіях, а також із короткозамкненим-корпусним ротором і ротором із обертовим-ротором, причому три-фазні асинхронні двигуни з короткозамкненим ротором є найпоширенішими. Його конструкція проста, і порівняно з двигуном постійного струму такої ж потужності він вдвічі менший за вагу та лише на-третину дешевший. Недоліком є ​​те, що він не може економічно досягти плавного регулювання швидкості в широкому діапазоні, і повинен витягувати затримуючий струм збудження з електромережі. Це погіршує коефіцієнт потужності мережі.

 

Цей тип асинхронного серводвигуна змінного струму з короткозамкненим ротором називається просто асинхронним серводвигуном змінного струму та позначається IM.

Синхронний тип: хоча синхронні серводвигуни змінного струму складніші за асинхронні двигуни, вони простіші за двигуни постійного струму. Його статор такий самий, як і в асинхронного двигуна, із симетричними три-фазними обмотками. Однак ротор буває різним, і відповідно до різних структур ротора його поділяють на дві основні категорії: електромагнітні та не-електромагнітні. Не-електромагнітні синхронні двигуни поділяються на гістерезисні, постійні магніти та реактивні. Гістерезисні та реактивні синхронні двигуни мають такі недоліки, як низький ККД, низький коефіцієнт потужності та обмежена виробнича потужність. Синхронні двигуни з постійними магнітами в основному використовуються в верстатах з ЧПК.

 

У порівнянні з електромагнітними двигунами двигуни з постійними магнітами мають переваги простої конструкції, надійної роботи та вищої ефективності; недоліки - великі розміри і погані пускові характеристики. Однак завдяки використанню рідкоземельних магнітів із високою залишковою намагніченістю та коерцитивною силою синхронні двигуни з постійними магнітами можуть бути приблизно вдвічі меншими та на 60% легшими за двигуни постійного струму, а інерція ротора зменшена на одну{3}}п’яту від інерції двигунів постійного струму. У порівнянні з асинхронними двигунами вони більш ефективні завдяки виключенню втрат збудження та пов’язаних з ними паразитних втрат, викликаних збудженням постійних магнітів. Крім того, оскільки вони не мають контактних кілець і щіток, необхідних для електромагнітних синхронних двигунів, їх механічна надійність така ж, як і асинхронних двигунів, тоді як їх коефіцієнт потужності значно вищий, що призводить до меншого розміру синхронних двигунів з постійними магнітами. Це пояснюється тим, що на низьких швидкостях асинхронні (асинхронні) двигуни через низький коефіцієнт потужності мають значно більшу повну потужність при однаковій вихідній активній потужності, а основні розміри двигуна визначаються повною потужністю.

Послати повідомлення