Comparación de la selección del servomotor de CA

servomotor de CA
La estructura del estator de un servomotor de CA es básicamente similar a la de un motor asíncrono monofásico de fase dividida con condensador. El estator está equipado con dos devanados con una diferencia de posición de 90 grados, uno de los cuales es el devanado de excitación Rf, que siempre está conectado a la tensión alterna Uf; El otro es para controlar el devanado L y conectar el voltaje de la señal de control Uc. Por lo tanto, los servomotores de CA también se conocen como dos servomotores.
El rotor de un servomotor de CA generalmente se fabrica en forma de jaula de ardilla, pero para garantizar que el servomotor tenga un amplio rango de velocidad, características mecánicas lineales, sin fenómeno de "rotación" y un rendimiento de respuesta rápida, debe tener dos características en comparación con los motores ordinarios: alta resistencia del rotor y pequeño momento de inercia. En la actualidad, hay dos tipos de estructuras de rotor que se utilizan ampliamente: uno es un rotor de jaula de ardilla hecho de materiales conductores de alta resistividad con barras conductoras de alta resistividad. Para reducir la inercia rotacional del rotor, el rotor se hace más delgado; Otro tipo es un rotor de copa hueca hecho de aleación de aluminio, con una pared de copa delgada de solo 0,2-0,3 mm. Para reducir la resistencia magnética del circuito magnético, se debe colocar un estator interno fijo dentro del rotor de copa hueca. El rotor de copa hueca tiene un pequeño momento de inercia, una reacción rápida y un funcionamiento suave, por lo que es ampliamente utilizado.
Cuando no hay voltaje de control en el servomotor de CA, solo el campo magnético pulsante generado por el devanado de excitación en el estator y el rotor permanecen estacionarios. 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. Bajo carga constante, la velocidad del motor cambia con la magnitud del voltaje de control. Cuando la fase del voltaje de control es opuesta, el servomotor se invertirá.
Servomotor de CA de imanes permanentes
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 imanes permanentes ha logrado un progreso extraordinario. Famosos fabricantes de productos eléctricos en varios países han lanzado sucesivamente su propia serie de servomotores y servoaccionamientos de CA, que se mejoran y actualizan constantemente. Los servosistemas de CA se han convertido en la principal dirección de desarrollo de los servosistemas contemporáneos de alto rendimiento, lo que plantea una crisis de eliminación para el servosistema de CC original. Después de la década de 1990, los servosistemas de CA que se han comercializado en varios países del mundo están accionados por motores de onda sinusoidal que utilizan un control totalmente digital. El desarrollo de dispositivos de servoaccionamiento de CA en el campo de la transmisión está cambiando rápidamente.
Las principales ventajas de los servomotores de CA de imanes permanentes en comparación con los servomotores de CC son:
⑴ Sin escobillas ni conmutadores, funciona de manera confiable y tiene bajos requisitos de mantenimiento y conservación.
⑵ El devanado del estator tiene una conveniente disipación de calor.
⑶ Pequeña inercia, fácil de mejorar la velocidad del sistema.
Adecuado para condiciones de trabajo de alta velocidad y alto torque.
Bajo la misma potencia, tiene menor volumen y peso.
Comparación entre servomotores y motores asíncronos monofásicos
El principio de funcionamiento de los servomotores de CA es similar al de los motores asíncronos monofásicos de fase dividida, pero la resistencia del rotor de los primeros es mucho mayor que la de los segundos. Por lo tanto, en comparación con los motores asíncronos simples, los servomotores tienen tres características importantes:
1. Alto par de arranque
Due to the high rotor resistance, there is a significant difference in the torque characteristic curve compared to ordinary asynchronous motors. It can make the critical slip rate S0>1, que no solo hace que las características de par (características mecánicas) se acerquen más a la linealidad, sino que también tiene un par de arranque más grande. Por lo tanto, tan pronto como el estator tiene voltaje de control, el rotor gira inmediatamente, lo que tiene las características de arranque rápido y alta sensibilidad.
2. Amplio rango operativo
3. Sin fenómeno de autorrotación
Un servomotor que funciona normalmente dejará de funcionar inmediatamente tan pronto como se pierda el voltaje de control. Cuando el servomotor pierde el voltaje de control, se encuentra en un estado de operación monofásico. Debido a la alta resistencia del rotor, los dos campos magnéticos giratorios opuestos en el estator interactúan con el rotor para generar dos características de par (curvas T1-S1, T2-S2) y características de par compuestas (curvas TS )
La potencia de salida de los servomotores de CA es generalmente 0.1-100W. Cuando la frecuencia de alimentación es de 50 Hz y el voltaje es de 36 V, 110 V, 220 V, 380 V; Cuando la frecuencia de alimentación es de 400 Hz, existen varios voltajes, como 20 V, 26 V, 36 V, 115 V, etc.
El servomotor de CA funciona sin problemas y tiene poco ruido. Sin embargo, las características de control no son lineales y, debido a la alta resistencia del rotor, las altas pérdidas y la baja eficiencia, en comparación con los servomotores de CC de la misma capacidad, el volumen es grande y el peso es pesado, por lo que solo es adecuado para pequeños sistemas de control de potencia de 0.5-100W.