ACサーボシステムのコンポーネントは何ですか?

アン ACサーボシステム は、その精度、スピード、ダイナミックなパフォーマンスで知られる洗練されたモーション コントロール セットアップです。より単純な開ループ システムとは異なり、サーボ システムは閉ループ制御メカニズムを採用し、モーターの位置、速度、トルクを常に監視および調整して、高精度で再現性の高い動作を実現します。このようなシステムを構成する個々のコンポーネントを理解することは、産業オートメーション、ロボット工学、または高性能機械を扱う人にとって非常に重要です。

ACサーボシステムのコアコンポーネント

複雑さはさまざまですが、一般的な AC サーボ システムは基本的に、連携して動作する 4 つの主要なコンポーネントで構成されています。

1. ACサーボモーター

の ACサーボモーター システムの筋肉であり、機械的な動きを生成する役割を果たします。これらは通常、高い動的応答を実現するように設計された永久磁石同期モーター (PMSM) または誘導モーターです。主な特性には、低慣性、高出力密度、広い速度範囲にわたる優れたトルク制御が含まれます。標準の AC 誘導モーターとは異なり、サーボ モーターは正確な制御を目的として設計されており、多くの場合、トルク リップルを最小限に抑え、スムーズな動作を向上させるために、より多くの極数と特殊な巻線を備えています。これらは、急速な加速、減速、頻繁な方向変更に対応できるように構築されているため、動的なアプリケーションに最適です。

2. ACサーボドライブ

システムの頭脳と考えられることが多いのですが、 ACサーボドライブ (としても知られています) サーボアンプ 、 サーボコントローラー 、 or サーボインバータ ) は、外部コントローラーから制御信号を受信し、それらをサーボ モーターの動作に必要な正確な電力に変換する電子デバイスです。これはインターフェースとして機能し、受け取ったフィードバックに基づいてモーターの電圧、電流、周波数を管理します。サーボ ドライブには、モーターの位置、速度、トルクを正確に制御できる高度な制御アルゴリズム (PID コントローラーなど) が組み込まれています。最新のサーボ ドライブは高度にインテリジェントであり、自動チューニング、さまざまな通信プロトコル (EtherCAT、PROFINET、CANopen など)、内蔵診断機能などの機能を備えており、コミッショニングとトラブルシューティングを簡素化します。

3. フィードバック装置

の フィードバック装置 はシステムの目であり、モーターの実際の位置、速度、またはその両方に関するリアルタイムの情報を提供します。この情報は閉ループ制御にとって重要です。最も一般的なフィードバック デバイスは次のとおりです。

• エンコーダ: のse convert angular position into electrical signals.

  • インクリメンタルエンコーダ: 回転の増分ごとにパルスを提供し、速度と相対位置に使用されます。

  • アブソリュートエンコーダ: 各角度位置に固有のデジタル コードを提供し、電力損失後も位置情報を保持します。

• リゾルバー: 絶対位置フィードバックを提供する堅牢なアナログ デバイス。衝撃や振動に対する耐性があるため、過酷な環境でよく使用されます。

• ホール効果センサー: 転流のためのローター位置を決定するために、より単純なサーボ モーターで使用されることがあります。

の feedback device is directly mounted on the servo motor or the load, transmitting precise data back to the servo drive, which then compares the actual state with the commanded state and adjusts the motor's output accordingly.

4. モーション コントローラー (またはモーション コントロール機能を備えた PLC)

の モーションコントローラー システムの戦略プランナーです。サーボドライブに命令を発行する中央指令ユニットです。これには、専用のモーション コントローラー、統合されたモーション コントロール モジュールを備えたプログラマブル ロジック コントローラー (PLC)、または PC ベースの制御システムを使用できます。モーション コントローラーは、必要なモーション プロファイル (特定の位置、速度、加速度ランプなど) を保存し、コマンドをサーボ ドライブに送信します。複雑な多軸の協調動作、同期、機械やロボット システムの操作全体のシーケンスを管理します。モーション コントローラーの洗練度により、サーボ システムが実現できる動きの複雑さと精度が決まります。

連携方法

の synergy between these components is what makes an AC servo system so powerful. The motion controller sends a desired motion command to the ACサーボドライブ 。の サーボドライブ 次に、に適用するために必要な電圧と電流を計算します。 ACサーボモーター 。モーターが動くと、 フィードバック装置 実際の位置と速度を継続的にサーボドライブに報告します。サーボドライブはこのフィードバックを指令された値と比較し、瞬時に調整を行い、モーターが希望の経路を正確にたどることを保証します。この連続フィードバック ループは閉ループ制御の本質であり、負荷条件が変化しても高い精度、再現性、動的応答を保証します。

これらの基本コンポーネントを理解すると、高性能の自動化ソリューションを設計、実装、保守するための強固な基盤が得られます。