Wie erreichen moderne Maschinen eine präzise Steuerung bei komplexen Aufgaben? Servosysteme sind die Antwort. Dieser Artikel befasst sich mit den Grundsätzen von Servosystemen, ihrer Funktionsweise und den verschiedenen Typen, wie z. B. Positions- und Geschwindigkeitsservosystemen. Der Leser erhält einen Einblick in die Komponenten und Klassifizierungen und erfährt, wie diese Systeme in verschiedenen Anwendungen für Genauigkeit und Effizienz sorgen. Entdecken Sie, wie Servosysteme die Automatisierung und Präzision in der heutigen Technologie verbessern.
Ein Servosystem besteht in erster Linie aus einem Servoregler, einem Antriebsschaltkreis, Servomotoren und entsprechenden Rückkopplungsdetektoren.
Wenn ein manuelles Steuersignal von der Servosteuerung empfangen wird, führt das Stellglied eine Reihe von Bewegungen und Aktionen entsprechend den Anweisungen des Steuersignals aus. Liegen keine weiteren Signale vor, stellt die gesteuerte Übertragungseinrichtung den Betrieb ein, bis das Steuersignal eintrifft.
Auf der Grundlage der verschiedenen Objekte, auf die sie wirken, können sie in Positionsservosysteme und Geschwindigkeitsservosysteme unterteilt werden.
1) Stellung Servo System
Dies bezieht sich auf ein Servosystem, das die Sollposition genau verfolgen und positionieren kann. Je nach Vorhandensein einer Rückkopplung werden Positionsservosysteme in einen offenen und einen geschlossenen Regelkreis unterteilt.
Das Positionsservosystem mit offenem Regelkreis hat die Vorteile eines einfachen Aufbaus und geringer Kosten, verfügt aber nicht über Funktionen zur Positions- und Geschwindigkeitsrückmeldung. Die Genauigkeit der Positionsregelung hängt vom Schrittwinkel des Schrittmotors und der Genauigkeit des Übertragungsmechanismus ab.
Die Regelung wird in Vollregelung und Halbregelung unterteilt. Bei der vollständigen Regelung erfasst der Detektor direkt die Verschiebung des kontrollierten Objekts auf der Werkbank und gibt diese Verschiebung an den Regler zurück, um eine vollständige Regelung zu erreichen.
Da der Regler entsprechend der tatsächlichen Verschiebung des kontrollierten Objekts regeln kann, hat die vollständige Regelung eine hohe Positioniergenauigkeit und kann Fehler im gesamten Prozess vom Motor über den mechanischen Übertragungsmechanismus bis zum kontrollierten Objekt eliminieren.
Die Regelungsstruktur ist jedoch relativ komplex, die Kosten sind hoch und die Umsetzung ist schwierig.
(2) Geschwindigkeits-Servo-System
Das Lastmoment der typischerweise angetriebenen Maschine schwankt häufig, ebenso wie die Spannung und Frequenz der Stromversorgung. Folglich ist die Betriebsgeschwindigkeit des angetriebenen Objekts im Allgemeinen variabel.
Daher besteht die Hauptaufgabe des Geschwindigkeitsservosystems darin, den stabilen Betrieb der angetriebenen Maschine (oder Last) bei der erforderlichen präzisen Geschwindigkeit (nicht nur einer einzelnen Geschwindigkeit) aufrechtzuerhalten.
Je nach Art der Stellmotoren kann das System in Gleichstrom-Servosysteme (DC) und Wechselstrom-Servosysteme (AC) unterteilt werden.
1) DC-Servo-System
Ein DC-Servosystem bezieht sich auf ein Servosystem, bei dem der Servomotor einen Gleichstrommotor verwendet.
2) AC-Servo-System
Ein AC-Servosystem besteht im Wesentlichen aus einem AC Servotreiber (oder Controller) und einem AC-Servomotor. Mit dem Treiber als Kernstück steuert das System den Betrieb des AC-Servomotors.
Die Regelung von Drehmoment, Drehzahl oder Position führt zu einer außergewöhnlichen dynamischen und statischen Systemleistung.
Industrieroboter bestehen aus vier Hauptkomponenten: der Karosserie, den Servoantrieben, den Untersetzungsgetrieben und den Steuerungen. Die allgemeine Struktur des elektrischen Servosystems des Industrieroboters besteht aus drei geschlossenen Regelkreisen: dem Strom-, Geschwindigkeits- und Positionsregelkreis.
Normalerweise können bei einem AC-Servotreiber verschiedene Funktionen wie Positionsregelung, Drehzahlregelung und Drehmomentregelung durch manuelle Einstellung der internen Funktionsparameter erreicht werden.
Ein Servomechanismus, auch bekannt als Servosystem, ist ein rückgekoppeltes Steuersystem, das darauf ausgelegt ist, einen bestimmten Prozess genau zu verfolgen oder zu reproduzieren. Dieses Servosystem ermöglicht es, dass sich die gesteuerten Ausgänge, wie z. B. die Position, die Ausrichtung und der Zustand eines Objekts, automatisch an alle Änderungen des Eingangsziels (oder Sollwerts) anpassen.
Das Servosystem ist ein Produkt, das auf der Grundlage der Technologie der variablen Frequenz entwickelt wurde. Es handelt sich um ein automatisches Steuerungssystem, bei dem die mechanische Position oder der Winkel gesteuert wird. Neben der Regelung von Geschwindigkeit und Drehmoment kann das Servosystem auch eine präzise, schnelle und stabile Positionsregelung durchführen.
Im weiteren Sinne ist ein Servosystem ein Steuerungssystem, das einen bestimmten Prozess genau verfolgt oder nachbildet, und kann auch als Folgesystem bezeichnet werden.
Im engeren Sinne steuert das Servosystem, das auch als positionsfolgendes System bezeichnet wird, die lineare oder winklige Verschiebung einer mechanischen Last im Raum. Wenn sich der Positionssollwert (Eingang) willkürlich ändert, besteht die Hauptaufgabe des Systems darin, die Änderungen des Sollwerts schnell und genau nachzubilden.
Als Gründer von MachineMFG habe ich mehr als ein Jahrzehnt meiner Karriere der metallverarbeitenden Industrie gewidmet. Meine umfangreiche Erfahrung hat es mir ermöglicht, ein Experte auf den Gebieten der Blechverarbeitung, der maschinellen Bearbeitung, des Maschinenbaus und der Werkzeugmaschinen für Metalle zu werden. Ich denke, lese und schreibe ständig über diese Themen und bin stets bestrebt, in meinem Bereich an vorderster Front zu bleiben. Lassen Sie mein Wissen und meine Erfahrung zu einem Gewinn für Ihr Unternehmen werden.
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