как работают серводвигатели?
всем привет! может найдутся здесь знатоки, которые могли бы просто и понятно объяснить- как работают сервомоторы с энкодером?,засчет чего происходит удержание их на месте?, каким образом восполняются пропущенные шаги?.Ведь по сути дела сервомотор -это обычный двигатель постоянного тока,а если это так,то можно вместо сервомотора использовать,ну скажем, мотор от стартера автомобиля или стеклоочистителя или вообще любой двигатель постоянного тока,только надо добавить энкодер??и не нужно будет платить 150-200$ за 1 шт.
всем привет! может найдутся здесь знатоки, которые могли бы просто и понятно объяснить- как работают сервомоторы с энкодером?,засчет чего происходит удержание их на месте?, каким образом восполняются пропущенные шаги?.Ведь по сути дела сервомотор -это обычный двигатель постоянного тока,а если это так,то можно вместо сервомотора использовать,ну скажем, мотор от стартера автомобиля или стеклоочистителя или вообще любой двигатель постоянного тока,только надо добавить энкодер??и не нужно будет платить 150-200$ за 1 шт.
Уважаемый Pavel! Увы, но с сервомоторами не так всё просто. Работают они вместе с довольно не простыми устройствами, которые называются преобразователями ( в народе – привода) . Преобразователи эти меняют напряжение на якоре (иногда и на обмотке возбуждения) сервомотора в зависимости от величины напряжения на входе привода. Вся эта система, как правило, управляется стойкой ЧПУ (СNC).Так вот,например, в программе, заложенной в стойке ЧПУ присутствует команда проехать по координате Х на расстояние 10мм. В составе стойки ЧПУ есть такой субблок, как ЦАП ( цифроаналоговый преобразователь).На выходе этого ЦАПа выставляется определённое напряжение, которое попадает на вход привода этой координаты Х. Сервомотор начинает вращать ходовой винт, с которым, косвенно или напрямую соединён энкодер и исполнительный орган станка. Энкодер вырабатывает импульсы, а стойка их подсчитывает.Математическое обеспечение стойки ЧПУ устроено так, что стойка «знает», что расстоянию 10мм соответствует, например, 10000 импульсов от энкодера. Пока она эти 10000 импульсов не получит, на ЦАПе будет висеть напряжение задания, т. е. будет вырабатываться так называемое рассоглосование.Когда исполнительный орган станка проедет заданных 10 мм.,стойка получит свох 10000 импульсов, и напряжение на выходе ЦАПа станет равным 0, двигатель остановится, станок отработает строго 10 мм. ( при отсутствии люфтов). Если под действием каких - то внешних сил произойдёт смещение рабочего органа станка, энкодер сразу выдаст импульсы, которые стойка обсчитает и выдаст напряжение рассогласования на привод, который на весьма малый угол повернёт якорь двигателя, чтобы рассогласование было равно 0.Таким образом, рабочий орган станка удерживается возле заданной точки с весьма высокой точностью. Так вот, далеко не всякий двигатель постоянного тока сможет поворачиваться на весьма малые углы, обеспечивать динамику разгона , нужный крутящий момент и т. п. Поэтому сервопривода достаточно дороги . Я старался изложить как можно просто и весьма утрированно, опуская многие нюансы , а вообще это целая наука.
Тут вопрос в динамических характеристиках мотора. Этот вопрос частично освещен в статье про сервомашинки. Постоянная времени сервомотора учтена в софте схемы его управления. Если у нового мотора момент инерции будет существенно больше - система может давать большие выбросы (перехлесты) при позиционировании и получать джиттер на удержании.
спасибо за ответы!я спросил об этом потому что на форумах по CNC много раз видел описание как люди переделывали различные моторы постоянного тока в серводвигатели с энкодером.думаю может и здесь кто-нибудь такое пробовал,было бы интересно узнать -что получилось в итоге?они все это дело подключают драйверу G320 (340).очень часто продаются на аукционе eBAY AC servo motor и DC servo motor ,оба с энкодерами.,тамошние люди ( с CNC) рекомендуют покупать только DC servo motor ,как вы думаете почему?, AC servo motor значительно дешевле 40-80$.спасибо.
спасибо за ответы!я спросил об этом потому что на форумах по CNC много раз видел описание как люди переделывали различные моторы постоянного тока в серводвигатели с энкодером.думаю может и здесь кто-нибудь такое пробовал,было бы интересно узнать -что получилось в итоге?они все это дело подключают драйверу G320 (340).очень часто продаются на аукционе eBAY AC servo motor и DC servo motor ,оба с энкодерами.,тамошние люди ( с CNC) рекомендуют покупать только DC servo motor ,как вы думаете почему?, AC servo motor значительно дешевле 40-80$.спасибо.
АС двигатель, это асинхронный двигатель переменного тока. Он значительно дешевле в производстве, чем двигатель постоянного тока, поэтому их и дешевле продают. В асинхронном моторе нет коллектора, щёточного узла, его легче мотать и т.п.,но управлять двигателем переменного тока, на мой взгляд, сложнее.Чтобы регулировать обороты необходимо менять частоту ( желательно одновременно и напряжение) на двигателе. В домашних условиях такой частотный привод сделать достаточно сложно, хотя, в журнале « Радио» было описано несколько конструкций, но для приводов подач они не подходят. Буржуи в этом деле преуспели. « Коробочка» размерами примерно 18х15х12см лихо крутит асинхронник на 1,5 кВт, причём параметры розгона, торможения, мин. и мах. обороты и прочее легко задаются при помощи пары кнопок. Стоит эта «коробочка», я думаю, весьма и весьма не мало. Реверсивный привод ( в том числе и однофазный) для постоянника можно сделать и в домашних условиях – это значительно дешевле, но двигатели дороже. И весьма трудно не согласится со многими специалистами на этом форуме, что для хоббийных дел лучше всё же – шаговые двигатели.
спасибо я понял! вот ещё вопрос : драйвера к AC servo motor и DC servo motor одинаковые?, вот такой подойдёт? G 320 Brush DC www.geckodrive.com/product.cfm?pid=13
спасибо я понял! вот ещё вопрос : драйвера к AC servo motor и DC servo motor одинаковые?, вот такой подойдёт? G 320 Brush DC www.geckodrive.com/product.cfm?pid=13
Pavel, драйвера для двигателей АС и DC совершенно разные. Драйвер для АС вырабатывает трёхфазное напряжение переменной частоты и амплитуды, в зависимости от напряжения задания, а драйвер для DC просто меняет величину постоянного напряжения на якоре двигателя постоянного тока ( ДПТ), тоже в зависимости от задания. Указанный Вами драйвер, судя по документации, может работать с ДПТ при напряжении питания от 18 до 80 вольт и обеспечивает ток до 20 ампер.Т. е. Максимальная мощность у него 1,6 кВт. Обратная связь по скорости обеспечивается с помощью энкодера. Подойдёт он Вам или нет, зависит от того какие у Вас двигатели.
Pavel, драйвера для двигателей АС и DC совершенно разные. Драйвер для АС вырабатывает трёхфазное напряжение переменной частоты и амплитуды, в зависимости от напряжения задания, а драйвер для DC просто меняет величину постоянного напряжения на якоре двигателя постоянного тока ( ДПТ), тоже в зависимости от задания. Указанный Вами драйвер, судя по документации, может работать с ДПТ при напряжении питания от 18 до 80 вольт и обеспечивает ток до 20 ампер.Т. е. Максимальная мощность у него 1,6 кВт. Обратная связь по скорости и положению обеспечивается с помощью энкодера. Подойдёт он Вам или нет, зависит от того какие у Вас двигатели.
cпасибо !, короче с этими AC servo motor лучше не связываться,хотя в компании СЕРВОТЕХНИКА рекомендуют для длительной работы именно эти AC .
АС двигатель, это асинхронный двигатель переменного тока. Он значительно дешевле в производстве, чем двигатель постоянного тока, поэтому их и дешевле продают. В асинхронном моторе нет коллектора, щёточного узла, его легче мотать и т.п.,но управлять двигателем переменного тока, на мой взгляд, сложнее.Чтобы регулировать обороты необходимо менять частоту ( желательно одновременно и напряжение) на двигателе. В домашних условиях такой частотный привод сделать достаточно сложно, хотя, в журнале « Радио» было описано несколько конструкций, но для приводов подач они не подходят. Буржуи в этом деле преуспели. « Коробочка» размерами примерно 18х15х12см лихо крутит асинхронник на 1,5 кВт, причём параметры розгона, торможения, мин. и мах. обороты и прочее легко задаются при помощи пары кнопок. Стоит эта «коробочка», я думаю, весьма и весьма не мало. Реверсивный привод ( в том числе и однофазный) для постоянника можно сделать и в домашних условиях – это значительно дешевле, но двигатели дороже. И весьма трудно не согласится со многими специалистами на этом форуме, что для хоббийных дел лучше всё же – шаговые двигатели.
Глобально, с точки зрения разработчика, привода для AC и DC двигателей мало чем отличаются. Ядро программы - стандартные функции контроля положения, скорости, ускорения и тока. В АС добавляется независимый контроль фаз - положение в фазе, ток в фазе.
Механически я делаю универсальный модуль бутербродной конструкции - плата контроллера с МК и плата силовых ключей. Силовые ключи в DC - MOSFET транзисторы, в АС - трехфазный IGBT модуль. Сверху все это дело накрыто радиатором с вентилятором от РС 😃, причем скорость вентилятора регулируется в зависимости от его температуры.
Макетный вариант DC уже готов и отлажен. АС тоже буду делать - уж очень недороги и практичны маленькие асинхронники.
АС тоже буду делать
сколько может стоить??
по этой ссылке можно узнать как из обычного мотора постоянного тока сделать серводвигатель с энкодером. truetex.com/servomod.htm
Описание принципа работы и устройства серво двигателей AC DC
всем привет!очень часто посещая сайты,форумы и домашние страницы строителей CNC рассматривал их сервомотры с энкодерами и увидел что они все или большая их часть переделаны из обычных двигателей постоянного тока (DC motors),они потом после постройки своих фрезеров начинают активно ими торговать.вот,к примеру ,такие моторы подойдут к переделке в DС servo motors??:
1). MT 7255-1Diameter 80 mm
Length 176 mm
Rated voltage 12 or 24 VDC
Rated speed 3220 rpm
Rated torque 10.30 Kgcm
Rated power 340 W
Efficiency 77%,Quantity prices from 108.00 USD each.
- M8156Diameter 80 mm
Length 147 mm
Rated voltage 12 or 24 VDC
Rated speed 2930 rpm
Rated torque 4.9 Kgcm
Rated power 150 W
Efficiency 78%,Quantity prices from 96.00 USD each.
3)G5539 Diameter 61 mm
Length 108 mm
Rated voltage 12 or 24 VDC
Rated speed 4255 rpm
Rated torque 1.47 Kgcm
Rated power 64 W
Efficiency 74%,Quantity prices from 30.00 USD each.
предполагается,в случае если получится, использовать с драйверами G320,про энкодеры тоже хотелось бы услышать рекомендации.спасибо
всем привет!очень часто посещая сайты,форумы и домашние страницы строителей CNC рассматривал их сервомотры с энкодерами и увидел что они все или большая их часть переделаны из обычных двигателей постоянного тока (DC motors),они потом после постройки своих фрезеров начинают активно ими торговать.вот,к примеру ,такие моторы подойдут к переделке в DС servo motors??:
предполагается,в случае если получится, использовать с драйверами G320,про энкодеры тоже хотелось бы услышать рекомендации.спасибо
Да, подойдут, особенно 1 = 1Нм и 2 = 0.5Нм. 3 слабоват и слишком оборотист. Вообще всегда лучше низкооборотный и высокомоментный двигатель. Енкодеры оптимум 500имп на 1500 оборотов с обратной зависимостью, т.е. при движке 3000об енкодер можно на 250имп, и при 750об на 1000имп.
Еще советую обращать внимание на CPR и PPR - отличие в 4 раза. 1cpr = 4ppr. CPR это количество периодов, PPR - общее количесво импульсов обоих каналов А и В на оборот.
спасибо за ответ,но я очень слабо разбираюсь в этих энкодерах- вот на этом сайте покажите какой конкретно можно покупать,кстати, там отдельно продаются диски для энкодеров 25-50мм и стоят 2-10$,я тут читал вы пытаетесь их изготовить. сайт ://www.usdigital.com,диск www.usdigital.com/products/disk/
а вот такие DC Brush motors можно в серводвигатель переделать. Motors BLDC 15-1300W Type 057EMB series - See above for more information
Flange 57 mm
Length 51 - 72 - 93 mm
Voltage 24-48 volt DC
Continuous torque 0.23-0.68 Nm (current 1.7-11A)
Peak torque 0.6-1.9 Nm (current 4.8-31A)
Rated speed 3000 rpm (current 1.6-10A)
Rated torque 0.2 - 0.4 - 0.6 Nm
Power mechanical 62 - 125 - 185 W
Voltage constant 6.23 - 12.7 V - Krpm
Torque constant 0.069-0.138 Nm - A
Winding resistance 0.63-2.2 ohm Inductance 0.4-3.6 mH
Static friction 0.6E-03 - 1.13E-03 - 1.52E-03 Nm
Thermal time constant 11.6 - 13.4 - 15.2 S
Electric time constant 1.22 - 1.64 S
Mechanical time constant 1.3 - 0.85 - 0.6 S
Inertia rotor 0.3 - 0.6 - 0.9 Kgcm2
Number poles in rotor 8
Weight 1.42 - 2.18 - 3.06 Kg
Winding class B
Quantity prices from 30.00 USD each.
спасибо за ответ,но я очень слабо разбираюсь в этих энкодерах- вот на этом сайте покажите какой конкретно можно покупать,кстати, там отдельно продаются диски для энкодеров 25-50мм и стоят 2-10$,я тут читал вы пытаетесь их изготовить. сайт ://www.usdigital.com,диск www.usdigital.com/products/disk/
а вот такие DC Brush motors можно в серводвигатель переделать. Motors BLDC 15-1300W Type 057EMB series - See above for more information
Подойдут самые дешевые Е2. Я делаю, потому что могу да и хочу побольше независимости.
Подойдут. Трансмотек вообще делает приличные моторчики. Что приводить ими собираетесь?
делать собираюсь фрезер 1300х700х350 мм ,сегодня оплатил в Сервотехнике полный комплект линейных направляющих с каретками SBG -FL 38000руб-караул как дорого,они также предложили AC servo motor 400 ватт со встроенным драйвером 1150$ за одну ось-отказался уж очень дорого.а если вам пришлось бы выбирать между DC motor и DC Brush motors -что препочтительней для переделки в сервомотор,и ,вообще чем они отличаются??,вроде и те и другие постоянный ток,щетки,статор магнитный.спасибо.
Есть 3 двигателя.Тип УВ-061-М64 у3(на фото(рядом для сравнения ДШИ200-3)).На клеммной колодке имеется 4 контакта, между первыми двумя стоит значок пер.
тока, а между второй парой значок пост.тока.На табличке написано s220/-220,38/25А,50Hz,класс изоляции Е,далее стрелочка в квадратике.Стояли в силовом щите, который коммутирует высокоточные цепи.
Вопрос в следующем.Что означает надпись 38/25А и можно ли его использовать за основу серводвигателя пост.тока?Правда он высокооборотистый—на глаз 10-15 тысяч.
Правда он высокооборотистый—на глаз 10-15 тысяч
я так понимаю,что ШПВ примерно должна вращаться со скоростью 900-1200об.мин,при шаге 5мм это будет 4,5-6 метр.мин.Больше пожалуй и не надо.Вам с 15000об.мин нужен серьёзный понижающий редуктор
Есть 3 двигателя.Тип УВ-061-М64 у3(на фото(рядом для сравнения ДШИ200-3)).На клеммной колодке имеется 4 контакта, между первыми двумя стоит значок пер.
тока, а между второй парой значок пост.тока.На табличке написано s220/-220,38/25А,50Hz,класс изоляции Е,далее стрелочка в квадратике.Стояли в силовом щите, который коммутирует высокоточные цепи.
Вопрос в следующем.Что означает надпись 38/25А и можно ли его использовать за основу серводвигателя пост.тока?Правда он высокооборотистый—на глаз 10-15 тысяч.
Это высокомоментные двигатели применяются для вкючения автоматов в подстанциях.
Режим работы каротковременный. Можно подключать как на постояное и переменое
напрежение. Такие двигатели (этой серии УВ)стоят в наших пылисосах.
Ссылочка на контроллер для сервомотора !
members.aol.com/guegei/ship.htm
Ссылочка на контроллер для сервомотора !
members.aol.com/guegei/ship.htm
Pic, работающий на 500кГц, не может нормально управлять сервомотором для станка 😃.
Да и вообще это не серво-привод в прямом понимании.
Резюме - фигня 😃.
Можно ли использоватьзовать для сервоприводах реверсивные двигатили с последовательным возбуждением такие как Д-12ТФ
По теме о высокооборотистых двигателях:
Они не сильно годяться для приводов станков. По возможности лучше выбирать тихоходные, но с большим начальным моментам.
Дело в том, что высоко оборотники рассчитаны, как правило на применение в постоянном режиме работы. На приводе же ярко выраженный старт-стопный режим. Значит придеться постоянно гасить инерцию разогнанного якоря. Что не есть хорошо. Кроме того, придется ставить редуктор с большим понижением. Если датчик энкодера стоит близко к двигателю, что делают часто, придется задумываться над безлюфтовыми шестернями. Что сильно дорого.
valmish, двигателя с последовательным возбуждением для сервопривода не пригодны из-за своих свойств. Конкретно, из- за сильной зависимости оборотов вала от нагрузки на валу.
Энкодеры всегда стоят близко к двигателю. Прямо на одном валу с ним. И ни каких проблем не возникает. Ни с редуктором, ни без редуктора.
Высокооборотистые двигателя для сервопривода подходят. Можно и без редуктора. Хотя иногда, всё таки лучше с редуктором.
У меня три устройства выдвижных фар от гидросамолёта этими двигателями и есть ещо несколько отдельно там уже стоят отличные планетарные редуктора правда с очень большим передаточным отношением. есть ещо со снятыми энкодерами от какого то штурманского прибора них только 2 и 2 18волтовых с энкодерами от какого то болгарского графикопостроителя но они для моего станка великоваты, тем болие Д12ТФ уже стоят на станке и ещо большой запас для увеличения управляемых осей. помогите сделать управление для них.