Como as máquinas modernas conseguem um controle preciso em tarefas complexas? Os sistemas servo são a resposta. Este artigo se aprofunda nos princípios por trás dos sistemas servo, explorando como eles funcionam e os diferentes tipos disponíveis, como os sistemas servo de posição e velocidade. Os leitores obterão insights sobre os componentes e as classificações, aprendendo como esses sistemas mantêm a precisão e a eficiência em várias aplicações. Descubra como os sistemas servo aprimoram a automação e a precisão na tecnologia atual.
Um sistema servo consiste basicamente em um servocontrolador, circuitos de acionamento, servomotores e detectores de feedback correspondentes.
Quando um sinal de controle manual é recebido pelo sistema de controle servo, o atuador executa uma série de movimentos e ações de acordo com as instruções do sinal de controle. Se não houver mais sinais, o dispositivo de transmissão controlada interrompe a operação até a chegada do sinal de controle.
Com base nos diferentes objetos de sua ação, eles podem ser divididos em sistemas servo de posição e sistemas servo de velocidade.
1) Sistema servo de posição
Isso se refere a um sistema servo que pode rastrear e posicionar com precisão a posição de comando de destino. Dependendo da presença de feedback, os sistemas servo de posição são divididos em controle de malha aberta e controle de malha fechada.
O sistema servo de posição de loop aberto tem as vantagens da estrutura simples e do baixo custo, mas não tem funções de feedback de posição e velocidade. A precisão do controle de posição depende do ângulo de passo do motor de passo e da precisão do mecanismo de transmissão.
O controle de loop fechado é dividido em controle de loop fechado completo e controle de loop semifechado. No controle de loop fechado total, o detector detecta diretamente o deslocamento do objeto controlado na bancada de trabalho e envia esse deslocamento de volta ao controlador para formar um controle de loop fechado total.
Como o controlador pode controlar de acordo com o deslocamento real do objeto controlado, o controle de loop fechado completo tem uma alta precisão de posicionamento e pode eliminar erros em todo o processo, desde o motor até o mecanismo de transmissão mecânica e o objeto controlado.
No entanto, a estrutura de controle em malha fechada é relativamente complexa, o custo é alto e a implementação é difícil.
(2) Sistema de servo de velocidade
O torque de carga do maquinário acionado normalmente flutua com frequência, assim como a tensão e a frequência da fonte de alimentação. Consequentemente, a velocidade de operação do objeto acionado geralmente é variável.
Portanto, a principal tarefa do sistema servo de velocidade é manter a operação estável do maquinário acionado (ou carga) na velocidade precisa necessária (não apenas em uma única velocidade).
De acordo com os diferentes tipos de motores de acionamento, o sistema pode ser dividido em sistemas servo de corrente contínua (CC) e sistemas servo de corrente alternada (CA).
1) Sistema de servo CC
Um sistema servo CC refere-se a um sistema servo em que o servomotor utiliza um motor de corrente contínua.
2) Sistema Servo AC
Um sistema servo de corrente alternada consiste principalmente em um sistema de corrente alternada driver de servo (ou controlador) e um servomotor CA. Com o driver como núcleo, o sistema controla a operação do servomotor CA.
O controle de malha fechada de torque, velocidade ou posição resulta em um desempenho excepcional do sistema dinâmico e estático.
Os robôs industriais são compostos por quatro componentes principais: o corpo, os servos, os redutores e os controladores. Entre eles, a estrutura geral do sistema servo elétrico do robô industrial consiste em três controles de loop fechado: o loop de corrente, o loop de velocidade e o loop de posição.
Normalmente, no caso de um servo driver CA, várias funções, como controle de posição, controle de velocidade e controle de torque, podem ser obtidas com a configuração manual dos parâmetros funcionais internos.
Um servomecanismo, também conhecido como sistema servo, é um sistema de controle de feedback projetado para seguir ou replicar com precisão um processo específico. Esse sistema servo permite que as saídas controladas, como a posição, a orientação e o status de um objeto, se adaptem automaticamente a qualquer alteração no alvo de entrada (ou valor definido).
O sistema servo é um produto desenvolvido com base na tecnologia de frequência variável. É um sistema de controle automático em que a posição mecânica ou o ângulo é o objeto de controle. Além de controlar a velocidade e o torque, o sistema servo também pode realizar um controle de posição preciso, rápido e estável.
Em um sentido mais amplo, um sistema servo é um sistema de controle que rastreia ou replica com precisão um determinado processo e também pode ser chamado de sistema de acompanhamento.
Em um sentido mais restrito, o sistema servo, também conhecido como sistema de acompanhamento de posição, controla o deslocamento linear ou angular de uma carga mecânica no espaço. Quando o valor definido de posição (entrada) muda arbitrariamente, a principal tarefa do sistema é replicar com rapidez e precisão as mudanças no valor definido.
Como fundador do MachineMFG, dediquei mais de uma década de minha carreira ao setor de metalurgia. Minha vasta experiência permitiu que eu me tornasse um especialista nas áreas de fabricação de chapas metálicas, usinagem, engenharia mecânica e máquinas-ferramentas para metais. Estou sempre pensando, lendo e escrevendo sobre esses assuntos, esforçando-me constantemente para permanecer na vanguarda do meu campo. Permita que meu conhecimento e experiência sejam um trunfo para sua empresa.
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