Comparaison de la sélection de servomoteurs AC

Servomoteur à courant alternatif
La structure du stator d'un servomoteur à courant alternatif est fondamentalement similaire à celle d'un moteur asynchrone monophasé à phase divisée à condensateur. Le stator est équipé de deux enroulements avec une différence de position de 90 degrés, dont l'un est l'enroulement d'excitation Rf, qui est toujours connecté à la tension alternative Uf ; L'autre consiste à commander l'enroulement L et à connecter la tension de signal de commande Uc. Ainsi, les servomoteurs AC sont également appelés deux servomoteurs.
Le rotor d'un servomoteur à courant alternatif est généralement fabriqué dans un type à cage d'écureuil, mais afin de garantir que le servomoteur a une large plage de vitesse, des caractéristiques mécaniques linéaires, aucun phénomène de "rotation" et des performances de réponse rapides, il devrait avoir deux caractéristiques par rapport aux moteurs ordinaires : résistance élevée du rotor et faible moment d'inertie. À l'heure actuelle, il existe deux types de structures de rotor qui sont largement utilisées : l'une est un rotor à cage d'écureuil constitué de matériaux conducteurs à haute résistivité avec des barres conductrices à haute résistivité. Afin de réduire l'inertie de rotation du rotor, le rotor est élancé ; Un autre type est un rotor à coupelle creuse en alliage d'aluminium, avec une paroi de coupelle mince de seulement 0.2-0.3mm. Afin de réduire la résistance magnétique du circuit magnétique, un stator interne fixe doit être placé à l'intérieur du rotor à coupelle creuse. Le rotor à coupelle creuse a un petit moment d'inertie, une réaction rapide et un fonctionnement fluide, il est donc largement utilisé.
Lorsqu'il n'y a pas de tension de commande dans le servomoteur AC, seul le champ magnétique pulsé généré par l'enroulement d'excitation dans le stator et le rotor reste immobile. Lorsqu'il y a une tension de commande, un champ magnétique tournant est généré dans le stator et le rotor tourne dans la direction du champ magnétique tournant. Sous charge constante, la vitesse du moteur change avec l'amplitude de la tension de commande. Lorsque la phase de la tension de commande est opposée, le servomoteur s'inverse.
Servomoteur AC à aimant permanent
Depuis les années 1980, avec le développement des circuits intégrés, de la technologie de l'électronique de puissance et de la technologie d'entraînement à vitesse variable AC, la technologie d'asservissement AC à aimant permanent a fait des progrès remarquables. Des fabricants électriques renommés de divers pays ont successivement lancé leur propre série de servomoteurs et de servovariateurs à courant alternatif, qui sont constamment améliorés et mis à jour. Les systèmes d'asservissement à courant alternatif sont devenus la principale direction de développement des systèmes d'asservissement hautes performances contemporains, ce qui pose une crise d'élimination pour le système d'asservissement à courant continu d'origine. Après les années 1990, les systèmes d'asservissement à courant alternatif qui ont été commercialisés dans divers pays du monde sont entraînés par des moteurs à onde sinusoïdale utilisant une commande entièrement numérique. Le développement des dispositifs d'asservissement AC dans le domaine de la transmission évolue rapidement.
Les principaux avantages des servomoteurs AC à aimants permanents par rapport aux servomoteurs DC sont :
⑴ Sans balais ni collecteurs, il fonctionne de manière fiable et nécessite peu de maintenance et d'entretien.
⑵ L'enroulement du stator a une dissipation thermique pratique.
⑶ Petite inertie, facile à améliorer la vitesse du système.
Convient aux conditions de travail à grande vitesse et à couple élevé.
Sous la même puissance, il a un volume et un poids plus petits.
Comparaison entre servomoteurs et moteurs asynchrones monophasés
Le principe de fonctionnement des servomoteurs à courant alternatif est similaire à celui des moteurs asynchrones monophasés à phase divisée, mais la résistance du rotor des premiers est bien supérieure à celle des seconds. Par conséquent, par rapport aux moteurs asynchrones simples, les servomoteurs présentent trois caractéristiques importantes :
1. Couple de démarrage élevé
Due to the high rotor resistance, there is a significant difference in the torque characteristic curve compared to ordinary asynchronous motors. It can make the critical slip rate S0>1, qui non seulement rapproche les caractéristiques de couple (caractéristiques mécaniques) de la linéarité, mais a également un couple de démarrage plus important. Par conséquent, dès que le stator a une tension de commande, le rotor tourne immédiatement, ce qui présente les caractéristiques d'un démarrage rapide et d'une sensibilité élevée.
2. Large plage de fonctionnement
3. Pas de phénomène d'autorotation
Un servomoteur fonctionnant normalement s'arrêtera immédiatement de fonctionner dès que la tension de commande sera perdue. Lorsque le servomoteur perd sa tension de commande, il se trouve dans un état de fonctionnement monophasé. En raison de la résistance élevée du rotor, les deux champs magnétiques rotatifs opposés dans le stator interagissent avec le rotor pour générer deux caractéristiques de couple (courbes T1-S1, T2-S2) et des caractéristiques de couple composites (courbes TS )
La puissance de sortie des servomoteurs CA est généralement de 0.1-100W. Lorsque la fréquence d'alimentation est de 50 Hz et que la tension est de 36 V, 110 V, 220 V, 380 V ; Lorsque la fréquence d'alimentation est de 400 Hz, il existe différentes tensions telles que 20 V, 26 V, 36 V, 115 V, etc.
Le servomoteur AC fonctionne sans à-coups et est peu bruyant. Cependant, les caractéristiques de contrôle ne sont pas linéaires et, en raison de la résistance élevée du rotor, des pertes élevées et du faible rendement, par rapport aux servomoteurs à courant continu de même capacité, le volume est important et le poids est lourd. Il ne convient donc qu'aux petits systèmes de contrôle de puissance de 0.5-100W.