Princípios e classificações dos sistemas servo explicados

Como é que as máquinas modernas conseguem um controlo preciso em tarefas complexas? Os servo sistemas são a resposta. Este artigo analisa os princípios subjacentes aos sistemas servo, explorando o seu funcionamento e os diferentes tipos disponíveis, como os sistemas servo de posição e velocidade. Os leitores obterão informações sobre os componentes e classificações, aprendendo como estes sistemas mantêm a precisão e a eficiência em várias aplicações. Descubra como os servo sistemas melhoram a automação e a precisão na tecnologia atual.

Sistemas Servo

Índice

Um sistema servo é constituído essencialmente por um servo controlador, circuitos de acionamento, servomotores e detectores de feedback correspondentes.

1. Princípios dos sistemas servo

Quando um sinal de controlo manual é recebido pelo sistema de controlo servo, o atuador executa uma série de movimentos e acções de acordo com as instruções do sinal de controlo. Se não houver mais sinais, o dispositivo de transmissão controlada pára de funcionar até à chegada do sinal de controlo.

2. Classificação dos sistemas servo

(1) De acordo com os seus diferentes objectos-alvo

Com base nos diferentes objectos da sua ação, podem ser divididos em servo-sistemas de posição e servo-sistemas de velocidade.

1) Sistema servo de posição

Isto refere-se a um servo sistema que pode seguir e posicionar com precisão a posição de comando alvo. Dependendo da presença de feedback, os servo-sistemas de posição dividem-se em controlo em circuito aberto e controlo em circuito fechado.

O sistema servo de posição em circuito aberto tem as vantagens de uma estrutura simples e de baixo custo, mas não possui funções de feedback de posição e velocidade. A sua precisão de controlo de posição depende do ângulo de passo do motor passo a passo e da precisão do mecanismo de transmissão.

O controlo em circuito fechado divide-se em controlo em circuito fechado total e controlo em circuito semi-fechado. No controlo em circuito fechado total, o detetor detecta diretamente a deslocação do objeto controlado na bancada de trabalho e transmite essa deslocação ao controlador para formar um controlo em circuito fechado total.

Como o controlador pode controlar de acordo com o deslocamento real do objeto controlado, o controlo em circuito fechado completo tem uma elevada precisão de posicionamento e pode eliminar erros em todo o processo, desde o motor até ao mecanismo de transmissão mecânica e ao objeto controlado.

No entanto, a estrutura de controlo em circuito fechado é relativamente complexa, o custo é elevado e é difícil de implementar.

(2) Sistema servo de velocidade

O binário de carga das máquinas normalmente accionadas varia frequentemente, tal como a tensão e a frequência da fonte de alimentação. Consequentemente, a velocidade de funcionamento do objeto acionado é geralmente variável.

Por conseguinte, a principal tarefa do servo-sistema de velocidade é manter o funcionamento estável da máquina accionada (ou carga) à velocidade exacta necessária (e não apenas a uma única velocidade).

(2) De acordo com os seus diferentes motores de execução

De acordo com os diferentes tipos de motores de acionamento, o sistema pode ser dividido em sistemas servo de corrente contínua (DC) e sistemas servo de corrente alternada (AC).

1) Sistema Servo DC

Um sistema servo DC refere-se a um sistema servo em que o servo motor utiliza um motor de corrente contínua.

2) Sistema servo AC

Um servo-sistema de corrente alternada é constituído principalmente por um servo condutor (ou controlador) e um servomotor de corrente alternada. Com o controlador como núcleo, o sistema controla o funcionamento do servomotor de corrente alternada.

O controlo em circuito fechado do binário, da velocidade ou da posição resulta num desempenho excecional do sistema dinâmico e estático.

Os robôs industriais são compostos por quatro componentes principais: o corpo, os servos, os redutores e os controladores. Entre estes, a estrutura geral do sistema servo elétrico do robô industrial consiste em três controlos de circuito fechado: o circuito de corrente, o circuito de velocidade e o circuito de posição.

Normalmente, para um servo condutor AC, várias funções como o controlo da posição, o controlo da velocidade e o controlo do binário podem ser alcançadas através da definição manual dos seus parâmetros funcionais internos.

Um servomecanismo, também conhecido como sistema servo, é um sistema de controlo de feedback concebido para seguir ou reproduzir com precisão um processo específico. Este servo sistema permite que as saídas controladas, como a posição, a orientação e o estado de um objeto, se adaptem automaticamente a quaisquer alterações no alvo de entrada (ou valor definido).

O servo sistema é um produto desenvolvido com base na tecnologia de frequência variável. Trata-se de um sistema de controlo automático em que a posição mecânica ou o ângulo são objeto de controlo. Para além de controlar a velocidade e o binário, o servo sistema também pode efetuar um controlo preciso, rápido e estável da posição.

Num sentido mais lato, um servo sistema é um sistema de controlo que rastreia ou replica com precisão um determinado processo, podendo também ser referido como um sistema de acompanhamento.

Num sentido mais restrito, o sistema servo, também conhecido como sistema de seguimento de posição, controla a deslocação linear ou angular de uma carga mecânica no espaço. Quando o valor posicional definido (entrada) muda arbitrariamente, a principal tarefa do sistema é replicar de forma rápida e precisa as mudanças no valor definido.

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Shane
Autor

Shane

Fundador do MachineMFG

Como fundador da MachineMFG, dediquei mais de uma década da minha carreira à indústria metalúrgica. A minha vasta experiência permitiu-me tornar-me um especialista nos domínios do fabrico de chapas metálicas, maquinagem, engenharia mecânica e máquinas-ferramentas para metais. Estou constantemente a pensar, a ler e a escrever sobre estes assuntos, esforçando-me constantemente por me manter na vanguarda da minha área. Deixe que os meus conhecimentos e experiência sejam uma mais-valia para a sua empresa.

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