Il servomotore AC ha i vantaggi di elevata efficienza, alta precisione e alta affidabilità, quindi è ampiamente utilizzato in varie occasioni che richiedono un controllo ad alta precisione e una regolamentazione della velocità, come le macchine utensili a CNC, i robot, le apparecchiature elettroniche di potenza, ecc. Allo stesso tempo, con il continuo sviluppo della tecnologia, il campo dell'applicazione del motore AC si sta espandendo.
Secondo la forma strutturale, i servi motori AC possono essere divisi in due tipi di base: motori a gabbia e motori a tazze cave. I motori a gabbia sono un servo motore CA comune con una struttura del rotore del nucleo di ferro solido, un alto momento di inerzia e una bassa resistenza di rotazione. I motori a coppa cavala sono un tipo speciale di servomotore CA con una struttura a rotore a coppa cava, basso momento di inerzia e elevata resistenza di rotazione. Il rotore di questo motore non è solido, ma vuoto, quindi può avere una velocità più alta e un volume più piccolo.
I servi motori AC possono anche essere divisi in due tipi di base: servi motori ordinari e servi motori ad alta efficienza in base ai loro usi. I servi motori ordinari sono utilizzati principalmente nei sistemi di trasmissione generali, con tempi di risposta breve e alta precisione, e sono adatti alla maggior parte delle apparecchiature di controllo e automazione industriali. I servi motori ad alta efficienza sono utilizzati principalmente nei sistemi di trasmissione ad alta efficienza. Hanno alta velocità e potenza elevata e sono adatti a sistemi di trasmissione che richiedono elevata efficienza, alta precisione e alta affidabilità. I servi motori ad alta efficienza di solito utilizzano eccitazione permanente a magneti o eccitazione elettronica per migliorare l'efficienza e la precisione.
In termini di metodi di controllo, anche i servi motori sono diversi dai motori generali. I servomotori AC possono convertire i segnali elettrici in spostamento angolare o velocità angolare dell'albero, ottenendo così un controllo regolare e una regolazione precisa. I suoi metodi di controllo includono principalmente il controllo dell'ampiezza, il controllo di fase e il controllo della fase di ampiezza. Il controllo dell'ampiezza è cambiare la velocità e la coppia del motore modificando l'ampiezza della tensione di controllo; Il controllo di fase è cambiare la velocità del motore modificando la fase della tensione di controllo; Il controllo della fase di ampiezza è quello di modificare l'ampiezza e la fase della tensione di controllo contemporaneamente per ottenere un effetto di controllo più preciso.
DC Servo Motor è un attuatore ampiamente utilizzato in vari sistemi di controllo dell'automazione. Ha due parti principali: statore e rotore. Lo statore è di solito impilato con fogli di acciaio al silicio e dotato di avvolgimento trifase. Quando l'alimentazione CC è collegato all'avvolgimento, verrà generato un campo magnetico fisso. Il rotore è realizzato in materiale magnetico ed è generalmente dotato di avvolgimenti a gabbia o avvolgimenti a gabbia scoiattolo. Quando il campo magnetico dello statore interagisce con l'avvolgimento del rotore, il rotore inizia a ruotare.
Il servo motore DC ha una serie di vantaggi. Innanzitutto, presenta i vantaggi di alta precisione, risposta rapida, stabilità e affidabilità e può ottenere il controllo di posizione ad alta precisione, il controllo della velocità e il controllo della coppia, fornendo metodi di guida accurati, stabili e affidabili per varie apparecchiature meccaniche. In secondo luogo, ha una buona prestazione di regolazione della velocità, che può essere ottenuta modificando la tensione dell'armatura o la corrente di eccitazione, con un intervallo di regolazione ad ampio velocità e un'elevata morbidezza. Inoltre, il servo motore DC ha anche le caratteristiche di alta precisione e velocità di risposta rapida, può funzionare senza intoppi in un ampio intervallo di velocità e ha un elevato rapporto coppia-inerzia, che può accelerare rapidamente il carico. Allo stesso tempo, ha un'alta efficienza, che può essere vicina al 90% quando è leggermente caricato, e ha un'alta potenza di uscita, che può soddisfare le esigenze di vari sistemi di controllo ad alta precisione. Infine, il mantenimento dei servi motori DC è relativamente economico e i motori DC sono più risparmiati energetici e rispettosi dell'ambiente rispetto all'AC.
I servi motori DC possono essere divisi in due tipi in base ai diversi pennelli: motori spazzolati e motori senza spazzole. Le spazzole del motore spazzolato sono in contatto con il commutatore e la corrente di armatura è commutata dal commutatore. Ha i vantaggi del basso costo e della struttura semplice, ma l'usura dei pennelli produrrà particelle, che non sono adatte per ambienti senza polvere ed esplosivi. Il motore senza spazzole realizza la commutazione della corrente di armatura attraverso il circuito di commutazione elettronica, che presenta i vantaggi di alta efficienza, dimensioni ridotte, peso leggero, ecc. Ed è adatto a occasioni con elevati requisiti per le prestazioni di precisione e controllo.
I metodi di controllo dei servi motori DC includono principalmente il controllo a circuito aperto e il controllo a circuito chiuso. Il controllo a circuito aperto consente di controllare la velocità e la posizione regolando la tensione dell'armatura o la corrente di eccitazione. Ha i vantaggi della semplicità e della facilità, ma l'accuratezza del controllo è relativamente bassa. Il controllo a circuito chiuso consiste nel feedback della velocità effettiva o del segnale di posizione del motore, confrontarlo con il segnale di comando e regolarlo in base all'errore. Ha i vantaggi della precisione di controllo elevato e della velocità di risposta rapida, ma deve aggiungere collegamenti e regolatori di feedback.
AC SERVO MOTORS e DC Servo Motors sono due diversi tipi di motori, che hanno evidenti differenze in molti aspetti.
Principio di lavoro: il principio di lavoro dei servi motori AC si basa sul principio dell'induzione elettromagnetica. L'avvolgimento sullo statore genera un campo magnetico rotante per guidare la rotazione del rotore. Il motore servo DC si basa sul principio dell'unità elettromagnetica e il rotore è ruotato dalla combinazione di pennelli e commutatori.
Forma strutturale: i servi motori AC di solito usano nuclei e avvolgimenti dello statore e il rotore utilizza una struttura a magnete permanente. I servi motori DC di solito usano armature e pali magnetici.
Prestazioni di regolamentazione della velocità: i servi motori AC possono raggiungere la regolazione della velocità del motore modificando la frequenza e l'ampiezza dell'alimentazione, con un intervallo di regolazione ad ampio velocità e una velocità di risposta rapida. I servi motori DC raggiungono la regolazione della velocità del motore modificando la tensione o la corrente di armatura, con un intervallo di regolazione della velocità relativamente stretta e una velocità di risposta lenta.
Affidabilità: i servi motori AC hanno un'alta affidabilità a causa della loro semplice struttura e facile manutenzione. I servi motori DC sono soggetti a usura e fallimento a causa dell'attrito tra pennelli e commutatori e richiedono manutenzione e sostituzione regolari.
Efficienza: i servi motori AC di solito hanno un'alta efficienza a causa della loro alta efficienza di conversione. I servi motori DC hanno grandi perdite di energia e un'efficienza relativamente bassa a causa dell'attrito tra pennelli e commutatori.
Costo: il costo dei servi motori AC è relativamente basso a causa della loro struttura semplice e dei costi di produzione bassi. Il costo di produzione dei servi motori DC è relativamente elevato perché la loro struttura è relativamente complessa.