Σερβοκινητήρες και σερβοκινητήρια συστήματα

Abstract

Η απαίτηση για υψηλής ποιότητας έλεγχο ροπής, ταχύτητας και θέσης της ηλεκτρικής κίνησης οδήγησε στην ραγδαία ανάπτυξη των σερβοκινητήρων και των σερβοκινητήριων συστημάτων. Οι σερβοκινητήρες είναι νέας τεχνολογίας κινητήρες οι οποίοι ενσωματώνουν σύστημα ανάδρασης και μαζί με το σερβομηχανισμό οδήγησης (servodrive) εξασφαλίζουν απόλυτη ακρίβεια κίνησης. Χρησιμοποιούνται κυρίως στα Συστήματα Αυτομάτου Ελέγχου. Η διπλωματική αυτή εργασία αποτελεί μια παρουσίαση στις αρχές λειτουργιάς, τα χαρακτηριστικά και τις βασικές εφαρμογές των σερβοκινητήρων και των σερβοκινητήριων συστημάτων. Στο 1ο κεφάλαιο γίνεται μία γενική εισαγωγή στους σερβοκινητήρες, τα κύρια μέρη τους και τα βασικά τους χαρακτηριστικά, τα πλεονεκτήματα και τα μειονεκτήματα τους, οι κατηγορίες τους και τα κριτήρια επιλογής τους. Στο 2ο κεφάλαιο γίνεται η ανάλυση των βασικών τύπων ηλεκτρικών σερβοκινητήρων όπως οι επαγωγικοί κινητήρες, οι κινητήρες συνεχούς ρεύματος, οι σύγχρονοι κινητήρες μόνιμου μαγνήτη, οι υβριδικοί σερβοκινητήρες, αλλά και οι σερβομηχανισμοί R/C servos και digital servos. Στο 3ο κεφάλαιο γίνεται αναφορά στα σερβοκινητήρια συστήματα και κυρίως στο λειτουργικό διάγραμμα, τις διατάξεις ανάδρασης, το κόστος, τους σερβοενισχυτές και τα συστήματα οδήγησης κινητήρων συνεχούς και εναλλασσόμενου ρεύματος. Στο 4ο κεφάλαιο γίνεται αναφορά στους τομείς εφαρμογών των σερβοκινητήρων και των σερβοκινητήριων συστημάτων. Η δυνατότητα που προσφέρουν οι σερβοκινητήρες στα συστήματα ελέγχου κίνησης με τον παράλληλο έλεγχο ταχύτητας και θέσης με πολύ μεγάλη ακρίβεια και χωρίς περιορισμούς μηχανικής ισχύος τους καθιστά κατάλληλους για μια τεράστια γκάμα βιομηχανικών εφαρμογών. Στο κεφάλαιο αυτό, αναλύονται αρκέτα τέτοια παραδείγματα, με σκοπό την πλήρη κατανόηση της λειτουργίας τους.

The requirement for high torque, speed and position control of the electric drive, led to the rapid development of servomotors and the servomotor systems. Servomotors are new technology motors which incorporate feedback deivce and with the help of the servodrive system they can ensure precision movement. Usually they are used in automation control systems. Generally speaking this diplomatic paper is a presentation on operating principles, characteristics and main applications of servomotors and servosystems. The first chapter provides a general introduction to the servomotors, main parts, basic characteristics, advantages and disadvantages, categories and selection criteria for the applications. The second chapter provides an analysis of the basic types of electric servomotors such as induction motors, direct current motors, permanent magnet synchronous motors, hybrid servos, R/C servos and digital servos. The third chapter refers to the servomotor systems, the functional diagram, the feedback devices, the cost, the servo amplifiers and DC - AC motors servodrive systems. The fourth chapter refers to the application areas of the servomotors and generally of the servosystems. Servomotors offered to motion control systems the possibility for parallel control of velocity and position with great accuracy. This makes them suitable for a wide range of industrial applications. In this chapter we analyze several such examples in order to fully understand their function.