Hetkel on saidil 11 külalist ja mitte ühtegi registreeritud kasutajat
Freesid kasutavad kahte tüüpi mootoreid: stepper – elektromehaaniline seade, mis muundab signaalid rootori nurkliikumiseks koos fikseerimisega antud asendis. Ja servomootorid - millel on tagasiside ja mida saab juhtida kontrolleri ahela kaudu, suurendades ja vähendades voolu. Sammmootoritel on väiksem võimsus ja kiirus ning need on palju odavamad kui servomootorid.
Reeglina on samm-mootor elektromehaaniline seade, mis teisendab juhtsignaalid oma rootori nurkliikumiseks kvaliteetse fikseerimisega antud asendis. Tänapäeval on kaasaegsed samm-mootorid (SM) tegelikult sünkroonmootorid, millel puudub rootori käivitusmähis, mis on vastavalt seletatav samm-mootori enda sageduskäivitusega. Mootori mähiste järjestikune aktiveerimine tekitab rootori diskreetsed nurkliikumised (st astmed). Nende mootorite eripäraks on võime positsioneerida ilma tagasisideandurita.
Sammmootor kuulub niinimetatud “harjadeta” alalisvoolumootorite klassi. Sellistel mootoritel, nagu otse ja kõigil teistel harjadeta elektrimasinatel, on üsna kõrge töökindlus ja väga muljetavaldav kasutusiga, mis omakorda võimaldab neid kasutada väga erinevates tööstusvaldkondades. Kui võrrelda tavalisi alalisvoolumootoreid samm-mootoritega, siis viimaste jaoks on vaja keerukamaid juhtahelaid, mis teostavad absoluutselt kõiki mähise lülitusi.
Tänapäeval on kolm peamist samm-mootori tüüpi/tüüpi:
- Hübriidmootorid on CNC-freespinkides kõige sagedamini kasutatavad mootorid.
- Püsimagnetmootorid.
- Muutuva magnetilise reluktantsiga mootorid.
Hübriidsed samm-mootorid
Arvatakse, et hübriidmootorid ühendavad endas muutuva magnetreluktantsiga mootorite, aga ka püsimagnetiga mootorite parimad omadused. Hübriidmootoris on rootoril hambad, mis asuvad aksiaalsuunas. Hübriidsed sammmootorid pakuvad väiksemaid samme, suuremaid kiirusi ja suuremaid pöördemomente kui muud tüüpi/tüüpi mootorid. Tavaliselt võib hübriidmootorite astmete arv olla vahemikus 100 kuni 400 (sammu nurgaga 3,6 - 0,9o).
Sammmootorite ehitus
Sammelektrimootor koosneb staatorist, kus paiknevad väljamähised (st elektromagneti mähised) ja vastavalt ka püsimagnetitega rootorist (kasutatakse ka muutuva magnetreluktantsiga rootoreid - aga harvem). Magnetrootoriga mootorid võimaldavad kinnitada rootorit, kui mähised on pingevabad ja saada suuremat pöördemomenti. Just seetõttu kasutatakse CNC-pinkides sageli samm-mootoreid.
Mähistes tekkiv piisavalt kõrge temperatuur võib kergesti hajuda läbi mootori enda massi, mistõttu on samm-mootorid vähem vastuvõtlikud kuumenemisele.
Sammmootori tööpõhimõtted
Tavaliselt, sõltuvalt sellest, millised staatori poolid on välja või sisse lülitatud, pöörleb rootor nii-öelda magnetväljaga "kohandumiseks". Näiteks kui kujutame ette mootorit, mille staatoris on kaks mähist ja rootoriks on püsimagnet, siis kui vastavad staatori poolid on piisavalt ergastatud, pöördub püsimagnetiseeritud rootor paratamatult „joonduma“ staatori magnetväljaga. staatorit. Rootor jääb sellesse asendisse, kui väli vastavalt ei pöörle.
Kui sellele mähisele enam energiat ei anta, vaid see suunatakse otse järgmisele mähisele, pöördub rootor uuesti, et kohaneda vastloodud asendi väljaga. Pealegi vastab absoluutselt iga pööre tingimata sammu nurgale, mis omakorda võib muutuda 180°-st kuni murdosa kraadini (st kuni 60°-ni). Siis, kui teine mähis on välja lülitatud, lülitub järgmine sisse. See paneb rootori järgmise sammu keerama ja samas suunas. See protsess jätkub, kuni üks mähis on sisse lülitatud ja teine välja lülitatud.
Kuuest sammust koosnev jada viib rootori samasse olekusse, nagu see oli jada alguses. Kui nüüd kujutate ette, et esimese sammu lõpetamisel lülitatakse sisse ühe mähise ja teise väljalülitamise asemel mõlemad mähised. Sel juhul pöördub rootor ainult 30° (st ainult pool 60°-st), et joonduda vähima takistuse suunas. Seega, kui esimene mähis lülitatakse sisse ja teine on välja lülitatud, peab rootor pöörduma veel 30°. Seda nimetatakse poolsammuliseks tegevuseks, mis hõlmab otseselt kaheksa liigutuse jada.
Vastupidise välja- ja sisselülitamise järjestuse ajal pöörleb rootor vastupidises suunas. Tööstuses on enim rakendatav samm-mootor, mis liigub täissammul 1,8o kuni 7,5o nurga all. Astmete suuruse vähendamiseks tuleb postide arvu suurendada. Siiski on füüsiline piir, kui palju poste saab otse kasutada.
Mootori rootori diskreetse liikumise vähendamiseks kasutatakse reeglina mikrosammu režiimi. Mikrosamm ise on rakendatud samm-mootori mähiste voolu autonoomse juhtimisega. Reguleerides voolude suhet mähistes, saab rootori astmete vahele fikseerida vahepealses asendis. Seega on võimalik suurendada rootori pöörlemise sujuvust, samuti saavutada kõrge positsioneerimistäpsus. Lisaks on mikrosammu režiimis võimalik saada eraldusvõime 51200 sammu/pööret, mis avaldab positiivset mõju seadmete tööle tervikuna.
Sammmootori mehaanilised omadused
SD-de väga oluline omadus on loomulikult nende mehaanilised omadused.
Stepper Drive Control
Sammmootori juhtimine selle kõige üldisemal kujul taandub ülesandele töötada välja kindlaksmääratud arv samme vajalikus suunas ja vajaliku kiirusega.
Teatud signaalid "tehke samm" - "seadke suund" saadetakse samm-mootori juhtseadmele (st juhile). Need signaalid pole muud kui 5 V impulsid.
Neid impulsse saab vastu võtta otse arvutist, näiteks LPT-pordist, spetsialiseeritud samm-ajami kontrollerist või signaale saab seadistada sõltumatult 5V generaatorist või toiteallikast.
Mootori tööd juhib reeglina elektrooniline vooluahel ja see saab toite alalisvooluallikast. Mootorit kasutatakse pöörlemiskiiruse reguleerimiseks, et mitte kasutada kallist tagasisideahelat. Seda ajamit kasutatakse ainult avatud vooluahela ajamis.
Servo mootorid
Servomootor on mootor ise, millel on tagasiside, mida saab juhtida, et saavutada vajalik kiirus (seega pöördemoment) või saavutada vajalik pöördenurk. Just sel eesmärgil saadab tagasisideseade servomootori kontrolleri ahelasse teatud signaale, teatades kiirusest ja vastavalt ka nurgaasendist. Kui suurimate koormuste tulemusena on kiirus nõutavast väärtusest palju väiksem, siis vool suureneb, kuni kiirus jõuab nõutava väärtuseni. Kui kiirussignaal näitab, et see on vajalikust suurem, väheneb vool vastavalt. Kui rakendatakse asendi tagasisidet, kasutatakse selle kohta käivat signaali mootori seiskamiseks hetkel, kui rootor ise läheneb vajalikule nurgaasendile.
Sel eesmärgil saab kasutada erinevat tüüpi/tüüpi andureid, sealhulgas kodeerimisseadmeid, nagu potentsiomeetrid, tahhomeetrid ja lahendajad. Kui kasutatakse asendiandurit, näiteks kodeerijat või potentsiomeetrit, võib selle signaali eristada, et anda konkreetne kiirussignaal.
Tänapäeval kasutatakse servoajameid suure jõudlusega seadmetes, näiteks sellistes töötlevates tööstusharudes nagu: erinevate ehitusmaterjalide, jookide, pakendite, trüki- ja materjalikäitlusseadmete tootmine. Samuti on viimasel ajal olnud tendents suurendada servoajamite osakaalu toiduainetööstuses ja puidutöötlemises.
Servoajamite kasutamisel ei ole määrav mitte ainult nende kõrge dünaamika, vaid ka võime saavutada ülistabiilne või täpne juhtimine, lai valik kiiruse reguleerimist, väikesed mõõtmed ja kaal ning mürakindlus.
Servomootori tööpõhimõtted
Servomootorid töötavad koos seadmetega, mida nimetatakse muunduriteks (ajamid või servomootori draiverid). Need muundurid muudavad servomootori väljamähise (või armatuuri) pinget sõltuvalt alalispinge väärtusest mootori enda sisendis. Kogu seda süsteemi juhib tavaliselt CNC-rack. Järgnev on servomootoriga süsteemi skemaatiline kujutis. Otseselt "võimendi" viitab servomootori draiverile.
Näiteks CNC-riiulisse manustatud programmis on spetsiaalne käsk "liigutada Y-telge 10 mm kaugusele". CNC-riiulilt antakse servomootori draiveri sisendile teatud pinge. Servomootor hakkab pöörlema kodeerija ja masina portaaliga ühendatud juhtkruvi (st spindliga liikuvat osa). Juhtkruvi pöörlemisel tekitab kooder teatud impulsse, mida hammas loendab.
CNC-riiuli matemaatiline tugi on reeglina konstrueeritud nii, et riiulil "on teave", mis: 10 mm kaugus vastab näiteks 10 000 impulsile kooderist. Järelikult, kuni masina rack neid 10 000 impulssi vastu võtab, edastatakse sihtpinge draiveri sisendisse, see tähendab, et genereeritakse mittevastavus. Kui masinaportaal ületab määratud 10 mm, saab masina alus täielikult oma 10 000 impulssi, nii et servomootori draiveri sisendi pinge muutub võrdseks (0) “nulliga”, mootor seiskub ja masin töötab ideaalselt täpselt 10 mm piires (ja täiesti ilma tagasilöögita) .
Kui masina portaal nihkub mis tahes mõju all, genereerib kooder kohe impulsse. Neid impulsse loendab hammas ja seejärel väljastab see ebakõla pinge otse draiverile, mis pöörab mootori armatuuri väga väikese nurga all, nii et mittevastavus on null. Seega on masina portaal suurepäraselt hoitud talle antud punkti lähedal üsna suure täpsusega.
Samuti tuleb märkida, et mitte iga mootor ei suuda pöörata väga väikese nurga all, tagada vajalik pöördemoment, kiirenduse dünaamika jne. See on peamine põhjus, miks servod on kallid seadmed.
Sünkroonsed servomootorid
Sünkroonsed servomootorid on kolmefaasilised sünkroonsed elektrimootorid, millel on rootori asendiandur (ehk vahelduvvoolumootorid) ja ergutus püsimagnetitelt. Nende peamine eelis on rootori üsna madal inertsmoment pöördemomendi suhtes, mis omakorda võimaldab saavutada kõrget jõudlust. Vaid kümnete millisekundite jooksul saavutatakse mootori võlli ühe pöördega kiirendamine nimikiiruseni ja tagasikäik täiskiirusel.
Reeglina on nende mootorite peamiseks kasutusvaldkonnaks masina etteandeajamid, samuti tehnoloogilised paigaldised, mille tsükliaeg on alla 1 sekundi (näiteks isetoimivate ladude kiired positsioneerimissüsteemid, pakenditootmine ).
Servoajamid iseloomustavad järgmised näitajad:
- juhtimine pöördemomendi, kiiruse või asendi järgi;
- otse piki mootori võlli kiiruse hoidmise staatiline täpsus ei ületa 0,01%;
- kiiruse reguleerimise vahemik üle 1:1000;
- piki mootori võlli asendi säilitamise täpsus on väiksem kui ± 10;
- kompaktsed mõõtmed ja väike kaal:
1 - ühenduste pistik;
2 - mähisega staator;
3 - kiirus- ja asendiandur;
4 - magnetitega rootor;
5 - elektromagnetiline pidur.
- hooldust vajavate sõlmede puudumine ja kontaktivabadus;
- üsna kõrge jõudlus;
- märkimisväärse ülekoormuse pöördemomendi võimsus (st piirava pöördemomendi kordsus võib korraks ületada 3);
- praktiliselt piiramatu ulatus (1:10 000 või rohkem) kiiruse reguleerimiseks;
- harjadeta mootorite efektiivsusnäitajad ületavad reeglina 90%; mootori koormuse võimsuse muutumisel, toitepinge kõikumisel muutuvad need väga ebaoluliselt, erinevalt asünkroonsetest elektrimootoritest, kus maksimaalne kasutegur ei ületa 86 % ja sõltub otseselt ka koormuse muutustest ;
- klapimootori üsna madal ülekuumenemine, kuna mootori rootoril puudub mähis, mis pikendab oluliselt selle kasutusiga sagedaste ülekoormuste korral;
- üsna suur pöördemomendi tihedus elektrimootori massiühiku kohta.
Samm- või servomootorid: frees- ja graveerimismasina mootorite valik
Kõigepealt peate mõne parameetri järgi võrdlema kahte tüüpi neid mootoreid:
|
Kasutusaeg ja hooldus |
Sammmootorid on harjadeta, seega on konstruktsioonis ainsad kuluvad osad laagrid (alustuseks väga töökindel disain). See võimaldab meil neid pikka aega pidada suure töökindlusega ja hooldusvabadeks mootoriteks. |
Odavad kommutaatoritüüpi servod (harjadega) on vähem töökindlad kui samm-mootorid ja vajavad harja väljavahetamist pärast ligikaudu 5000 tundi pidevat töötamist. Enamik kaasaegseid tuntud Jaapani tootjate harjadeta servosid on ülimalt töökindlad (lähedane samm-mootorite töökindlusele). |
|||
|
Laagrite kahjustused tekivad väga harva. Staatori mähis võib läbi põleda. Odavam on osta uus mootor. |
Ainult kõige kallimad mudelid on remonditavad. Lihtsam on kohe mootor vahetada. |
||||
|
Liikumise täpsus |
Hea mehaanika korral ei jää täpsus alla +/- 0,01 mm |
Kvaliteetsete servode täpsus on vähemalt +/- 0,002 mikronit. Selline täpsus on saavutatav kontuurjuhtservode kasutamisel (mis töötlevad täpselt etteantud trajektoori). Positsioonijuhtimiseks ei saa kasutada servoajamit, kuna need annavad mõnikord vea oluliselt suurema kui samm-mootorite viga! |
|||
|
Sõidukiirus, võimsus |
Graveerimis- ja freespinkides saab samm-mootoreid kasutades saavutada kiiruse 20 - 25 meetrit minutis. Kiiruse kasvades kaotavad samm-mootorid palju pöördemomenti. |
Servoajamite abil CNC-pinkides on võimalik saavutada kiirust kuni 60 m/min või rohkem. |
|||
|
Kiirenduse kiirus |
kuni 120 pööret minutis |
kuni 1000 p/min 0,2 sekundiga |
|||
|
Astmete kadumise mõju kiiruse ja koormuse suurenemisega |
Nimetatud kiirustel ja suurenenud koormustel hakkab ilmnema astmete kadumise efekt (vt ülaltoodud graafikut võimaliku koormuse ja mootori pöörlemiskiiruse kohta - mehaaniline karakteristik). Astmete kaotamine on võimalik ka igasuguste välismõjude korral: põrutused, vibratsioon, resonants jne. Kaasaegsed samm-mootori juhtimissüsteemid kõrvaldavad selle samm-mootorite ühise puuduse. |
Kuna servosüsteem on tagasisidesüsteem: servomootoril on asendiandur, mille järgi (lahknevuse korral) tehakse parandus, siis pole astmete kadumise efekti. |
|||
|
Sundpeatus (kokkupõrge takistusega) |
Sammmootori sundseiskamine ei kahjusta seda |
Servomootori sundseiskamise korral peab mootorijuht sellele seiskamisele õigesti reageerima. Vastasel juhul saadab tagasiside signaali läbimata vahemaa täpsustamiseks, mähiste vool suureneb ning mootor võib üle kuumeneda ja läbi põleda! |
|||
|
Hinna kriteerium |
Sammmootorid on palju odavamad kui servomootorid, eriti Hiinas toodetud samm-mootorid. |
Puhtalt ehituslikult (asendiandur, keerulisem kui samm-mootoril, draiver) on servomootorid kallimad kui samm-mootorid. Lisaks pole ma oma praktikas näinud odavaid Hiina servomootoreid. |
|||
Sammmootor ja servoajam ei ole absoluutselt konkurendid, kuna igaüks neist hõivab eranditult oma etteantud niši.
Lihtsate servo- ja samm-mootorite töö võrdlus:
Tavalise samm- ja servomootori erinevuse mõistmiseks vaatleme süsteemi toimimist konkreetselt samm-mootoriga, millele on otse enkooder (sammu-servomootor) paigaldatud.
Kontroller andis käsu teatud arvu sammude jaoks - võlli keeramiseks. Tavalises samm-mootoris ei tea kontroller täpselt, mitu sammu võll on pööranud (kuna sellel puudub tagasiside). Ta lihtsalt "usub", et võll on õigesti pöördunud. Kuid juhtub, et mootor ei saanud võlli pöörata või polnud piisavalt jõudu või mõnel muul põhjusel. Kuigi kontroller luges selgelt impulsse. See on samm-mootoris nn sammude vahelejätmine.
Servomootoris see probleem täielikult puudub. Kontroller käskis võllil nii palju impulsse pöörata ja ootab, kuni koodrist saabub signaal, mis kinnitab, et võll on vajaliku arvu impulsse pööranud. Veelgi enam, kui kooder saab vähemalt 1 impulsi vähem, jätkab kontroller käsu andmist seni, kuni kooderist saabub viimane impulss, mis võrdsustab tõelise ja määratud impulsside arvu suhte. Või väljastab kontroller teatud aja möödudes spetsiaalse signaali „Liikumise viga“.
Servoajamis saavutatakse hoidmine ainult vooluga, mis voolab otse läbi mootori mähise. Sel juhul poole perioodi hoidmise hetkel voolab vool ühes suunas ja teine pool ülejäänud ajast teises suunas. Tänu sellele hoitakse ankrut. Sel ajal kontrollitakse kodeerija impulssidega, kas armatuur on paigas (väljundis pole ainsatki impulssi) või on liikunud (enkoodrisse ilmub reeglina impulss või õigemini kood). väljund).
Sammmootori eelised:
Sammmootorid on oluliselt odavamad kui servomootorid.
- Disaini lihtsus ja seega ka remondi lihtsus.
- Juhtimissüsteemi lihtsus (sobivad peaaegu kõik CNC-masinatele kirjutatud programmid).
Servomootori eelised:
Vaikus ja sujuv töö muudavad mõnel juhul servod ainsaks võimalikuks töövõimaluseks.
- Töökindlus ja töökindlus: kasutusvõimalus kriitilistes seadmetes.
- Suur täpsus ja liikumiskiirus on saadaval ka madalatel pööretel - Mootori võimekust saab kasutaja valida otse sõltuvalt konkreetsest ülesandest, mida tuleb täita.
Järeldused:
Sammmootorite kasutamise piirang on võimsus ja vastavalt kiirus, kuid praktikas on nende kasutamine täiesti õigustatud odavates CNC-süsteemiga masinates, mis on mõeldud puidu, puitlaastplaadi, MDF-i, plasti, kergmetallide ja muude materjalide töötlemiseks. keskmise kiirusega, CNC-masinate tootjate vajadus täpsuse ja kiiruse osas. Kui sellised parameetrid mingil põhjusel ei sobi, siis kasutatakse reeglina servosid. Kuid väärib märkimist, et samal ajal tõuseb kogu struktuuri maksumus järsult ja märkimisväärselt.
Kui vaadata teiselt poolt, siis isegi kiirete servodega on võimalik saavutada reaalset töötlemisaja kokkuhoidu, säästes üleminekuid ja vastavalt optimeerides töötlusteid. Ülejäänud aja on kiirus väga piiratud – lõikerežiimidega. Detaili ja ajami vahele jääb ka frees, mis sageli ununeb.
Servoajami eelised on sellised, et neid saaks võimalusel pidevalt kasutada, kui mitte arvestada kaht olulist puudust: komplekti enda hind (st juhtplokk + servomootor) ja seadistamise keerukus, mis kohati teeb servoajami kasutamise täiesti ebamõistlikuks.
Millistel juhtudel on servosid vaja:
- Lehtmaterjali kiireks lõikamiseks (tööriista kiirus üle 25 meetri minutis). Seetõttu on sel juhul soovitatav osta üsna võimsa spindliga (kuni 5 kW) ja suure tööriista jaoks mõeldud tsangiga “lõikamismasin”, vaakumlauaga, laastueemaldussüsteemiga ja loomulikult , servoajamiga.
- Maatriksite ja vormide valmistamisel nõudliku tootmistäpsusega. Sel juhul sobib kõige paremini freesimiskeskus, mida saab tellida INTERLASERist.
Muudel juhtudel ostetakse kõige sagedamini samm-mootoritega masinaid - see on lihtsalt kõige praktilisem.
Uudised
Tähelepanu! Uus! Kõrge täpsusega CCD lasermasin IL-6090 SGC (kaameraga), mis on varustatud täiustatud optilise objektituvastussüsteemiga. Tänu kaasaegsele tarkvarale ja kvaliteetsetele komponentidele suudab masin iseseisvalt ära tunda ja skannida vajalikke objekte mitmesuguste esitletud objektide hulgast ning seejärel lõigata need määratud piiridesse vastavalt nõutavatele parameetritele.
Tere päevast Ettevõte INTERLASER teavitab teid tohutust laserseadmete läätsede ja peeglite pakkumisest.Läätsede ja peeglite madalaimad hinnad: ZnSe lasermasinate objektiivid (USA): läbimõõt 20, fookus 2 (50,8 mm) - 3304 rubla läbimõõt 20, fookus 5 (12,7 mm ) - 3304 rubla läbimõõt 25, fookus 2,5 (63,5 mm) - 7350 rubla ZnSe laserite objektiivid (Hiina): läbimõõt 20, fookus 2 (50,8 mm) - 2450 rubla läbimõõt 20, fookus 5 (127 mm) - 2450 rubla läbimõõt 25, fookus 2,5 (63,5 mm) - 4900 rubla Peeglid: läbimõõt 20 mm, paksus 2/3 mm - 840 rubla läbimõõt 25 mm, paksus 2/3 mm - 980 rubla läbimõõt 30...
Kuidas servod ja kolmekäigulised ventiilid töötavad
Selles artiklis arutlen, kuidas mõista kolmekäiguliste ventiilide ja servode (elektriliste ajamite) tööd.
Mis on ventiil?
Klapp- see on mehhanism, mis võimaldab või ei luba vedeliku või gaasi liikumist ühest ruumist teise. Lisaks võib klapp olla teatud protsendi võrra avatud või suletud. See tähendab, et ventiilid võivad reguleerida vedelike või gaasi läbipääsu. Vedeliku või gaasi liikumine toimub klapi külgede vahelise rõhu erinevuse tõttu.
Küttesüsteemis on kahte levinumat tüüpi ventiile:
Sadul (sadul) tüüp– sellel on varrukas ja otsene mahuline korpus, mis blokeerib läbipääsu.
Palli (või pöörleva) tüüp- on korpusega, mis oma pöörlemise tõttu viib läbipääsu avanemiseni või sulgemiseni.
Kuulkraanidel on suurim vooluvõimsus võrreldes istme tüüpi ventiiliga. See tähendab, et kuulventiilid saavutavad madalama hüdraulilise takistuse.
Klapid on:
Kahesuunalised ventiilid– ventiili vastaskülgedel on kaks ühendust. Näiteks kasutatakse neid vedeliku või gaasi juhtimiseks ühes ahelas. See tähendab, et nad sulgevad või avavad veevarustus- või küttesüsteemi ühe haru.
Kolmekäigulised ventiilid– Neil on kolm ühendust. Neid kasutatakse peamiselt vedeliku- või gaasivoogude segamiseks või eraldamiseks. Kolmekäigulise ventiili põhitöö on vajalik kas teatud temperatuuri saavutamiseks või voolude ümbersuunamiseks. Küttesüsteemides on sisekliima reguleerimiseks vajalik temperatuuri reguleerimine. Voolu ümbersuunamine on tavaliselt mõeldud kuumutatud jahutusvedeliku suunamiseks küttesüsteemist kaudküttekatlasse. On ka palju muid ülesandeid...
Neljakäigulised ventiilid– Neil on neli ühendust. Täidab sama tööd nagu kolmekäigulised ventiilid. Kuid võib olla ka muid ülesandeid.
Side servode ja ventiilide vahel
Küttesüsteemis on ventiilide ja klapi juhtelementide (servoajam ja termomehaanika) ühendamiseks mitu võimalust:
1. Termostaatmikser- tavaliselt nimetatakse seda mehhanismiks, mis sisaldab nii klappi kui ka seadet, mis muudab klapi asendit automaatselt. Erineb sõltuvalt vedeliku või gaasi temperatuurist. Sellel seadmel on mehhanism, mis temperatuuri mõjul muudab elastsusjõudu ja selle tõttu klapp liigub. Sõltuvalt servoajamist ei vaja selline klapp elektrit. Temperatuuri reguleeritakse käepidet keerates. Tavaliselt on mõned ventiilid mõeldud väikese temperatuurivahemiku jaoks. Maksimaalselt kuni 60 kraadi. Teistel tootjatel võib olla erandeid.
2. Võimalused üksikute elementide kasutamiseks ilma servosid kasutamata. Näiteks termostaatventiil termopeaga. Seal on termopead, millel on kaugandur.
3. Klapid ja servod on eraldi elemendid. Servo on klapi külge kinnitatud ja juhib ventiili.
Mis on servoajam?
Servo- See on seade, mis teostab klapi liikumise toimimist. Klapp omakorda kas laseb või ei lase vedelikku või gaasi läbi. Või läbib see seda teatud koguses sõltuvalt rõhust, klapi asendist ja hüdraulilisest takistusest.
Mis tüüpi servod on olemas?
Samuti on olemas termoajamid, mida nimetatakse ka servodeks.
Kuid selles artiklis analüüsime ainult elektriajami (servoajamid)
Elektriajamid on kahes suunas:
Täielik pakett (komplekt) on siis, kui seadmel on juba täiskomplekt funktsioone. Näiteks on komplektis juba temperatuuriregulaator ja elektriline temperatuuriandur. Seda on võimalik koheselt soovitud temperatuurini reguleerida. Klapi liikumise katseaja määramine. Ühendab otse 220 V vahelduvvooluvõrku sagedusega 50 Hz. Venemaa standard. Seda on võimalik reguleerida kuulventiili erinevates liikumissuundades. Seda on võimalik seadistada 90 või 180 kraadi pööramiseks. Saate määrata mis tahes väärtuse, isegi 49 kraadi või 125 kraadi. Ja seda tehakse musta kasti sees. Vaadake üksikasju juhistest.
Rääkisin teile ühest võimalusest. Muidugi on veel kümmekond varianti... Samuti erinevad servod klappide sulgumise ja avanemise kiiruse poolest. Seda näidet kasutatakse ventiili pidevaks reguleerimiseks erinevate temperatuuride voolude segamiseks, et saavutada kontrolltemperatuur.
See valik on mõeldud jahutusvedeliku voolude ümbersuunamiseks.
Seda võimalust kasutatakse jahutusvedeliku voolu suunamiseks katlast kas radiaatorkütte suunas või kaudse küttekatla kütmiseks. Määratud servo vajab 220 V signaali. Lisaks on kolm kontakti. Üks on üldine ja teised kaks on liikluse ümbersuunamiseks. Lihtsaim valik, kui peate nõudmisel suunama voolud küttesüsteemis kaudse küttekatla termostaadilt.
Servo ajamid on kas sadulventiili või kuulventiili tüüpi.
Kui valite ventiili jaoks servoajami, määrake kindlasti servoajami liikumise tüüp. Samuti ei vasta servoajami istme tüüp alati igat tüüpi istme klappidele. Pöörlevate kuulventiilide puhul tundub olevat universaalne standard, kuid istmeventiilidega pole kõik nii lihtne. Ühte standardit pole.
Elektriajam eraldiseisva lülina automaatikas.
Vaatleme Valtec art analoogservoajamit. VT.M106.R.024
Selline servoajam nõuab pidevat 24-voldist toiteallikat ja juhtsignaali vahemikus 0 kuni 10 volti.
See tähendab, et kui pinge on 0 volti, siis on pöörlemismehhanism 0 kraadi asendis. Kui 5 volti siis 45 kraadi. Kui 10 volti, siis 90 kraadi.
Sellist servoajamit varustatakse spetsiaalse kontrolleri signaaliga, millel on funktsioon 0-10 V signaali edastamiseks. Sõltuvalt temperatuurist ja temperatuuriregulaatori seadistusest annab kontroller erinevat pinget vahemikus 0 kuni 10 volti. Seal on pöörlemisseade: Tunni ja vastupäeva. Signaalide ja ühendusskeemi kohta täpsema info leidmiseks küsige muidugi tootjalt passi koos detailse signaalijuhtimisskeemiga.
Ma kordan... Selles artiklis mainitud pole kõiki signaale kirjeldatud. On palju muid signaale ...
Mis on kontroller?
Kontroller– See seade on mõeldud erinevate loogiliste ülesannete jaoks mõeldud signaalide juhtimiseks. Kontroller on automaatse süsteemi aju. See määrab olenevalt programmist, milliseid signaale tuleb ühel või teisel hetkel saata.
Seal on mitmesuguseid kontrollereid, mis täidavad erinevaid ülesandeid.
Küttesüsteemi jaoks tehakse tavaliselt järgmisi ülesandeid:
Kõige tavalisem ülesanne on saada jahutusvedeliku määratud temperatuur.
Sõltuvalt temperatuurist võtke vastu signaal (Näiteks lülitage boiler või pump välja). Kontroller võib sisaldada kontaktreleed. See tähendab, kuiv kontakt. Neid kontaktreleed saab seadistada tootma mis tahes pinget. Näiteks 220 V lülitab pumba sisse või välja või saadab signaali servoajamile voolude ümbersuunamiseks.
Samuti saate kontrollerit kasutada katla väljalülitamiseks kriitiliste temperatuuride korral. Kontrolleri signaal saadetakse võimsatele kontaktoritele, mis omakorda toidavad võimsaid elektriboilereid.
TRM-seeria odavaim kontroller
Müüja ARIES, neil on palju huvitavaid asju, mida saate korjata. owen.ru
Töö loogika on väga mahukas... Tulevikus plaanin kirjutada ja välja töötada kasulikku materjali kütte- ja veevarustussüsteemide automaatikasüsteemidest. Registreerige oma e-post, et saada märguandeid uute artiklite kohta.
| Kommentaarid(+) [ Loe / Lisa ] |
Videoõpetuste sari eramaja kohta
Osa 1. Kuhu kaevu puurida?
Osa 2. Veekaevu rajamine
Osa 3. Torujuhtme paigaldamine kaevust majani
Osa 4. Automaatne veevarustus
Veevarustus
Eramu veevarustus. Toimimispõhimõte. Ühendusskeem
Iseimevad pinnapumbad. Toimimispõhimõte. Ühendusskeem
Iseimeva pumba arvutamine
Läbimõõtude arvutamine tsentraalsest veevarustusest
Veevarustuse pumbajaam
Kuidas valida kaevu pumpa?
Survelüliti seadistamine
Survelüliti elektriskeem
Hüdraulilise akumulaatori tööpõhimõte
Kanalisatsiooni kalle 1 meetri SNIP kohta
Kütteskeemid
Kahe toruga küttesüsteemi hüdrauliline arvutus
Kahe toruga seotud küttesüsteemi Tichelmani silmus hüdrauliline arvutus
Ühetoruküttesüsteemi hüdrauliline arvutus
Küttesüsteemi radiaaljaotuse hüdrauliline arvutus
Skeem soojuspumba ja tahkeküttekatlaga - tööloogika
Kolmekäiguline klapp Valtecilt + termopea koos kauganduriga
Miks kortermaja kütteradiaator ei küta hästi
Kuidas ühendada boiler katlaga? Ühendusvõimalused ja skeemid
Sooja vee retsirkulatsioon. Tööpõhimõte ja arvutus
Te ei arvuta hüdraulilisi nooli ja kollektoreid õigesti
Käsitsi hüdraulilise kütte arvutamine
Sooja vesipõrandate ja segamisüksuste arvutamine
Kolmekäiguline servoajamiga ventiil sooja tarbevee jaoks
Kuuma veevarustuse arvutused, BKN. Leiame ussi helitugevuse, võimsuse, soojenemisaja jne.
Veevarustuse ja kütte projekteerija
Bernoulli võrrand
Korterelamute veevarustuse arvutamine
Automatiseerimine
Kuidas servod ja kolmekäigulised ventiilid töötavad
Kolmekäiguline ventiil jahutusvedeliku voolu ümbersuunamiseks
Küte
Kütteradiaatorite soojusvõimsuse arvutamine
Radiaatori sektsioon
Liigne kasv ja ladestused torudes halvendavad veevarustus- ja küttesüsteemi toimimist
Uued pumbad töötavad teisiti...
Soojusregulaatorid
Ruumitermostaat - tööpõhimõte
Segamisüksus
Mis on segamisüksus?
Kütte segamisseadmete tüübid
Süsteemide omadused ja parameetrid
Kohalik hüdrauliline takistus. Mis on KMS?
Ribalaius Kvs. Mis see on?
Rõhu all keev vesi - mis juhtub?
Mis on temperatuuride ja rõhkude hüsterees?
Mis on infiltratsioon?
Selles õppetükis vaatleme servode konstruktsiooni ja tööpõhimõtet. Vaatame kahte lihtsat skeemi servoajami juhtimiseks Arduino potentsiomeetri abil. Samuti õpime uusi käske C++ programmeerimiskeeles − servo.kirjutada, servo.loe, servo.attach ja õppige, kuidas ühendada sketšides raamatukogu, et juhtida servosid ja muid seadmeid Arduino kaudu.
Servomootorseade (servo)
Servoajam (servomootor) on erinevate robotite ja mehhanismide disainimisel oluline element. See on täpne esineja, millel on tagasiside, mis võimaldab täpselt juhtida mehhanismide liikumist. Teisisõnu, saades sisendis juhtsignaali väärtuse, püüab servomootor seda väärtust oma täiturmehhanismi väljundis säilitada.
Servosid kasutatakse laialdaselt robotite mehaaniliste liikumiste simuleerimiseks. Servoajam koosneb andurist (kiirus, asend jne), mehaanilise süsteemi ajami juhtseadmest ja elektroonilisest vooluringist. Seadme käigukastid (hammasrattad) on valmistatud metallist, süsinikust või plastikust. Plastikust servomootori hammasrattad ei talu suuri koormusi ja lööke.
Servomootoril on sisseehitatud potentsiomeeter, mis on ühendatud väljundvõlliga. Võlli keerates muudab servoajam potentsiomeetril pinge väärtust. Plaat analüüsib sisendsignaali pinget ja võrdleb seda potentsiomeetril oleva pingega, saadud erinevuse põhjal pöörleb mootor seni, kuni väljundis ja potentsiomeetril pinge võrdsustatakse.
Servo juhtimine impulsi laiuse modulatsiooni abil Kuidas ühendada servo Arduinoga
Servoajami ühendusskeem Arduinoga on tavaliselt järgmine: ühendage must juhe GND-ga, ühendage punane juhe 5 V ja oranž/kollane juhe PWM-iga (Pulse Width Modulation). Servoajami juhtimine Arduinol on üsna lihtne, kuid servode pöördenurgad on 180° ja 360°, millega tuleks robootikas arvestada.
Selle õppetunni jaoks vajame järgmisi üksikasju:
- Arduino Uno / Arduino Nano / Arduino Mega tahvel;
- Leivalaud;
- USB-kaabel;
- 1 servoajam;
- 1 potentsiomeeter;
- Juhtmed "mees-mees" ja "mees-mees".
Esimeses visandis vaatleme, kuidas juhtida Arduino servot käsu myservo.write(0) abil. Kasutame ka tavalist Servo.h teeki. Ühendage servo Arduino tahvliga vastavalt ülaloleval fotol olevale skeemile ja laadige üles valmis eskiis. Void loop() protseduuris seame servo lihtsalt vajaliku pöördenurga ja ooteaja järgmise pöördeni.
Arduino servoajami visand
#kaasaKoodi selgitused:
- Standardne Servo.h teek sisaldab täiendavaid käske, mis võivad visandit oluliselt lihtsustada;
- Servo muutuja on vajalik segaduse vältimiseks mitme servo ühendamisel Arduinoga. Anname igale draivile erineva nime;
- Käsk servo1.attach(10) seob draivi analoogväljundiga 10.
- Programmis pöörame ajamit 0-90-180 kraadi ja tagastame selle algasendisse, kuna tühiahela protseduuri korratakse tsükliliselt.
Servo juhtimine potentsiomeetriga
Servo ja potentsiomeetri ühendamine Arduino Unoga Arduino võimaldab mitte ainult juhtida, vaid ka lugeda servoajamilt näitu. Käsk myservo.read(0) loeb servovõlli hetke pöördenurka ja me näeme seda pordi monitoril. Toome keerulisema näite servoajami juhtimisest Arduino potentsiomeetriga. Ehitage potentsiomeetri ahel ja laadige üles servojuhtimise visand.
Sketš potentsiomeetriga servo jaoks
#kaasaKoodi selgitused:
- Seekord panime eskiisil oleva servo nimeks servo ;
- Käsk servo.write(analogRead(A0)/4) edastab servo ajami võlli väärtused - jagame potentsiomeetrist saadud pinge neljaga ja saadame selle väärtuse servoajamile.
- Käsk Serial.println (servo.read(10)) loeb servovõlli nurga ja edastab selle pordi monitorile.
Servomootoreid kasutatakse sageli erinevates Arduino projektides erinevate funktsioonide jaoks: pööravad konstruktsioonid, mehhanismide liikuvad osad. Kuna servomootor püüab pidevalt säilitada etteantud pöördenurka, olge valmis suurenenud energiatarbimiseks. See on eriti tundlik autonoomsetes robotites, mis töötavad patareidel või laetavatel akudel.
Loe sageli ka:
Palun vormindage see vastavalt artikli vormistamise reeglitele.
Servo(servoajam) - negatiivse tagasiside kaudu juhitav ajam, mis võimaldab liikumisparameetreid täpselt juhtida.
Servoajam on mistahes tüüpi mehaaniline ajam (seade, tööelement), mis sisaldab andurit (asend, kiirus, jõud jne) ja ajami juhtseadet (elektrooniline ahel või mehaaniline varraste süsteem), mis säilitab automaatselt vajalikke parameetreid. andur (ja vastavalt seadmel) vastavalt etteantud välisele väärtusele (juhtnupu asend või muude süsteemide arvväärtus).
Lihtsamalt öeldes on servoajam "automaatne täppistäitja" - saades sisendiks (reaalajas) juhtimisparameetri väärtuse, püüab see "ise" (andurite näitude põhjal) seda väärtust luua ja säilitada. täiturmehhanismi väljund.
Servoajamite kui ajamite kategooriasse kuuluvad palju erinevaid negatiivse tagasisidega regulaatoreid ja võimendeid, näiteks hüdraulilisi/elektrilisi/pneumaatilisi võimendeid juhtelementide (eelkõige traktorite ja autode rooli- ja pidurisüsteemide) käsitsi juhtimiseks, kuid Mõistet "servoajam" kasutatakse kõige sagedamini (ja selles artiklis) positsioonitagasiside elektriajami tähistamiseks, mida kasutatakse automaatsüsteemides juhtelementide ja tööelementide juhtimiseks.
Servoajami koostis
- ajam - näiteks käigukastiga elektrimootor või pneumaatiline silinder,
- tagasiside andur - näiteks käigukasti väljundvõlli pöördenurga andur (kooder),
- toiteallikas ja juhtseade (tuntud ka kui sagedusmuundur / servovõimendi / inverter / servoajam).
- sisend/muundur/juhtsignaal/löögiandur (võib olla juhtploki osa).
Elektrilise servoajami lihtsaima juhtseadme saab ehitada ahelale, mis võrdleb tagasisideanduri väärtusi ja seatud väärtust, kusjuures elektrimootorile antakse (relee kaudu) sobiva polaarsusega pinge. Keerulisemad ahelad (mikroprotsessoritel) võivad võtta arvesse juhitava elemendi inertsi ja rakendada sujuvat kiirendamist ja pidurdamist elektrimootoriga, et vähendada dünaamilisi koormusi ja täpsemat positsioneerimist (näiteks peaajam tänapäevastel kõvaketastel).
Servode või servogruppide juhtimiseks saab kasutada spetsiaalseid CNC-kontrollereid, mida saab ehitada programmeeritavate loogikakontrollerite (PLC) baasil.
Mootori võimsus: 0,05 kuni 15 kW.
Väändemomendid (nominaalne): 0,15 kuni 50 Nm ja rohkem.
Võrdlus samm-mootoriga
Teine võimalus (tagasiside puudumisel) juhitavate elementide täpseks positsioneerimiseks on samm-mootori kasutamine. Sel juhul loendab vooluahel vajaliku arvu impulsse (samme) äärmisest asendist (see funktsioon on tingitud 3,5" ja CD/DVD-draivide samm-mootori iseloomulikust mürast, kui proovite uuesti lugeda).
Kuna andur juhib tavaliselt juhitavat elementi, on elektrilisel servol järgmine eelised samm-mootori ees:
- ei sea elektrimootorile ja käigukastile erinõudeid - need võivad olla peaaegu igat tüüpi ja võimsusega (ja samm-mootorid on reeglina väikese võimsusega ja väikese kiirusega);
- kompenseerib automaatselt ajami lõtku ja selle kulumise;
- garanteerib maksimaalse täpsuse (anduri põhjal) kogu kasutusea jooksul (käigukasti kulumisel ja perioodilise reguleerimise korral toimub samm-mootori järkjärguline "riknemine");
- Elemendi suurem võimalik liikumiskiirus (sammmootoril on võrreldes teist tüüpi elektrimootoritega väiksem maksimaalne kiirus);
- energiakulud on proportsionaalsed elemendi takistusega (sammmootorile antakse pidevalt nimipinget koos varuga võimaliku ülekoormuse jaoks);
- kohene diagnostika ajami rikke korral (kinnistumine);
Puudused võrreldes samm-mootoriga
- vajadus täiendava elemendi - anduri - järele;
- juhtseade ja selle tööloogika on keerulisemad (vajalik on anduri tulemuste töötlemine ja juhtimistoimingu valimine ning samm-mootori kontroller põhineb lihtsalt loenduril);
- fikseerimisprobleem: tavaliselt lahendatakse liikuva elemendi või elektrimootori võlli pideva pidurdamisega (mis põhjustab energiakadusid) või tigu-/kruvihammaste kasutamisega (mis muudab konstruktsiooni keerulisemaks) (sammmootori puhul fikseerib iga astme mootor ise).
- Servoajamid on üldiselt kallimad kui samm-ajamid.
Servoajamit saab aga kasutada samm-mootoril põhinevate elementide ajamiga või lisaks sellele, teatud määral kombineerides nende eeliseid (sammmootoril on suhteliselt suur pöördemoment ja asendi fikseerimine, samuti eelpositsioneerimine ilma tagasiside). Seda tehakse näiteks CD/DVD-draivide pea kelguajamis – tagasiside ilmub siis, kui pea hakkab kettalt andmeid lugema.
Servoajamite tüübid
1. Rotary motion servo
2. Lineaarse liikumise servo
- Korter
- Ümar
Sünkroonne servoajam- võimaldab täpselt määrata pöördenurka (kaarminutite täpsusega), pöörlemiskiirust, kiirendust. See kiirendab kiiremini kui asünkroonne, kuid on mitu korda kallim.
Asünkroonne servoajam- võimaldab kiirust täpselt seadistada ka madalatel kiirustel.
Lineaarmootorid- suudab arendada tohutuid kiirendusi (kuni 70 m/s²).
3. Vastavalt tööpõhimõttele
- Elektromehaaniline
- Elektrohüdromehaaniline
U elektromehaaniline servoajam liikumist tekitavad elektrimootor ja käigukast.
U elektrohüdromehaaniline servoajam liikumise tekitab kolb-silindri süsteem. Nendel servodel on elektromehaaniliste omadega võrreldes suurusjärgus suurem jõudlus.
Rakendus
Servoajamid kasutatakse juhitava elemendi täpseks (anduri järgi) positsioneerimiseks (enamasti) automaatsüsteemides:
- mehaanilise süsteemi juhtelemendid (klapid, ventiilid, pöördenurgad)
- masinate ja tööriistade töötavad osad ja toorikud
Servo ajamid pöörlev liigutusi kasutatakse:
- CNC-pinkide ajamid,
- trükimasinad,
- seadmed,
- lennukite modelleerimine.
Servo ajamid lineaarne liigutusi kasutatakse näiteks elektroonikakomponentide automaatsetes paigaldustes trükkplaadile.
Servo mootor
Servomootor lennukite modelleerimiseks
Mootoriga servoajam on ette nähtud juhtseadmete juhtimiseks väljundvõlli pöörlemise kaudu, mida kasutatakse sellistes valdkondades nagu ventiilide, lülitite ja nii edasi avamine ja sulgemine.
Servomootori olulised omadused on mootori dünaamika, liikumise ühtsus ja energiatõhusus.
Servomootoreid kasutatakse laialdaselt tööstuses, näiteks metallurgias, CNC-pinkides, pressimis- ja stantsimisseadmetes, autotööstuses ja raudteede veoveeremites.
Põhimõtteliselt kasutati servodes 3-pooluselisi kommutaatormootoreid, milles magnetite sees pöörleb raske mähistega rootor.
Esimene täiustus, mida rakendati, oli mähiste arvu suurendamine 5-ni. Seega suurenesid pöördemoment ja kiirenduskiirus. Teine täiustus on mootori konstruktsiooni muudatus. Mähistega terassüdamikku on väga raske kiiresti lahti kerida. Seetõttu muudeti konstruktsiooni - mähised asuvad väljaspool magneteid ja terassüdamiku pöörlemine on välistatud. Seega on mootori kaal vähenenud, kiirendusaeg vähenenud ja maksumus kasvanud.
Ja lõpuks, kolmas samm on harjadeta mootorite kasutamine. Harjadeta mootoritel on suurem kasutegur, kuna puuduvad harjad ega hõõrduvad osad. Need on tõhusamad, pakkudes rohkem võimsust, kiirust, kiirendust ja pöördemomenti.
Vaata ka
- Muutuva sagedusega ajam – teatud tingimustel on alternatiiv servoajamile.
Servomootoreid kasutatakse autosüsteemides elementide lineaarseks ja nurkseks liikumiseks, mille asendi täpsusele seatakse kõrgendatud nõuded. Servoajami töö põhineb elektrimootori töö reguleerimisel juhtsignaali täitmiseks.
Eesmärk ja koostis
Kui juhtsignaaliks on määratud mootori väljundvõlli pöördenurk, teisendatakse see rakendatud pingeks. Tagasiside annab andur, mis mõõdab üht mootori väljundparameetritest. Anduri näitude väärtust töötleb juhtseade, mille järel reguleeritakse servomootori tööd.
Struktuuriliselt on servoajam elektromehaaniline seade, mille elemendid on paigutatud ühte korpusesse. Servoajam sisaldab elektrimootorit, käigukasti, andurit ja juhtseadet.
Servoajami põhiomadusteks on töötoitepinge, pöörlemiskiirus, pöördemoment, aga ka konkreetse mudeli puhul kasutatavad disainilahendused ja materjalid.
Disaini ja töö omadused
Kaasaegsetes servoajamites kasutatakse kahte tüüpi elektrimootoreid – südamikuga ja õõnesrootoriga. Südamikumootoritel on rootor mähisega, mille ümber on alalisvoolumagnetid. Seda tüüpi elektrimootorite eripära on pendli pöörlemise ajal tekkiv vibratsioon, mis mõnevõrra vähendab nurkliigutuste täpsust. Õõnesrootoriga mootoritel seda puudust ei ole, kuid need on tootmistehnoloogia keerukuse tõttu kallimad.
Servoajamiga käigukastid vähendavad pöörlemiskiirust ja suurendavad väljundvõlli pöördemomenti. Servoajamiga käigukastid koosnevad enamasti silindrilisest käigukastist, mille hammasrattad on valmistatud metallist või polümeermaterjalidest. Metallist käigukastid on küll kallimad, kuid vastupidavamad ja vastupidavamad.
Olenevalt nõutavast töötäpsusest võib servode konstrueerimisel kasutada väljundvõlli korpuse suhtes orienteerimiseks plastikpukse või kuullaagreid.
Servoajamid eristuvad ka juhtseadme tüübi järgi. Seal on analoog- ja digitaalsed servojuhtimisseadmed. Digitaalne seade võimaldab servoajami tööelemendi täpsemat positsioneerimist ja suuremat reageerimiskiirust.
